KR20120035775A - Preparing of ph-sensitive polymersome - Google Patents

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KR20120035775A
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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of pH-sensitive polymersome is provided to accept hydrophobic and hydrophilic drug at the same time. CONSTITUTION: A manufacturing method of pH-sensitive polymersome comprises: a step of forming a poly(β-aminoester) by reacting a bisacrylate compound, and an amine based compound having hydroxy group; a step of forming hydroxyl group in the side chain of the poly (β - amino ester) compound; a step of polymerizing the (β - amino ester) compound, and the lactide; a step of copolymerizing the polyethylene glycol compound to the polymer.

Description

피에이치 민감성 폴리머좀의 제조방법{Preparing of pH-sensitive polymersome}Manufacturing method of pH sensitive polymersome

본 발명은 피에이치 민감성 폴리머좀의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 인체내에서 약물의 성질에 관계없이 수용체로서 기능을 할 수 있는 폴리머좀의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing PH-sensitive polymersomes, and more particularly to a method for producing a polymersome that can function as a receptor regardless of the nature of the drug in the human body.

일반적으로 마이셀(micelle)은 양친성(兩親性), 예컨대 친수성기와 소수성기를 동시에 갖는 저분자량의 물질들이 이루는 열역학적으로 안정하고 균일한 구형의 구조를 지칭하는 것으로 상기 마이셀의 외부는 친수성기가 마이셀의 내부는 소수성기로 구성되어 있어 소수성 약물을 녹여 투입하는 경우 약물은 마이셀의 내부에 존재하게 되어 체내에서 온도나 pH 변화에 반응하여 표적 지향적 약물방출을 할 수 있는 반면에, 친수성 약물의 경우에는 폴리머마이셀을 이용하여 전달하는데 한계를 느껴왔다. In general, micelles (micelles) refers to a thermodynamically stable and uniform spherical structure formed by low molecular weight materials having amphiphilic, for example, hydrophilic and hydrophobic groups. Since the inside is composed of hydrophobic groups, when the hydrophobic drug is dissolved and injected, the drug is present in the inside of the micelle, so that the target-oriented drug release can be performed in response to changes in temperature or pH in the body, whereas in the case of hydrophilic drugs, the polymer micelle is used. I have felt the limitation in delivering using.

한편 양친매성 블럭 공중합체로부터 얻어진 마이셀 응집체는 약물전달, 나노 반응기, 그리고 나노템플릿 등 다양한 응용으로 인해 지속적인 관심거리이다. 전통적인 계면활성제의 마이셀과 비교하면 고분자 자기조립체는 우수한 안정성, 인성, 선택적 용매에 의존한 마이셀화와 같은 장점 때문에 최근 각광을 받고 있다. On the other hand, micelle aggregates obtained from amphiphilic block copolymers are of continuing interest due to various applications such as drug delivery, nanoreactors, and nanotemplates. Compared with micelles of traditional surfactants, polymeric self-assemblies have been in the spotlight recently for their advantages such as their excellent stability, toughness, and micellization depending on selective solvents.

더욱이 고분자 자기조립체는 바이오 분자들과의 콘쥬게이션에 의하거나 공중합체 화학적 구조를 변경하여 물리적 화학적 그리고 생물학적 특성을 조절할 수 있어 많은 가능성이 있다. 블록공중합체로부터 조립된 구조의 모폴로지의 조절은 실제 큰 가치가 있다. 고분자 마이셀 모폴로지와 크기는 적당한 특성의 선택과 다른 블록의 길이로 설계될 수 있다. Moreover, polymer self-assembly has many possibilities because it can control physical chemical and biological properties by conjugation with biomolecules or by changing copolymer chemical structure. The control of the morphology of the assembled structure from the block copolymer is of great practical value. The polymer micelle morphology and size can be designed with a choice of suitable properties and different block lengths.

직선형 코일-코일과 막대-코일 블록공중합체의 자기조립체에 관한 연구는 상당히 진전되고 있다. 그러나 새로운 블록공중합체의 설계에 있어 빌딩블럭으로써 덴드릭 구조의 도입은 어떤 흥미 있는 특성을 부여한다. 덴드릭 성분은 잘 정돈된 가지 구조와 잘 정돈된 내부 부분으로 구성되어 있다. 대부분의 연구는 직선형-덴드릭 블록공중합체로부터 구상 마이셀의 형성에 대해 다루고 있다. 반면 실린더 마이셀이나 폴리머좀(고분자 베시클)과 같은 모폴로지에 관한 연구는 많지 않다. The research on self-assembly of straight coil-coil and rod-coil block copolymers is progressing considerably. However, the introduction of dendritic structures as building blocks in the design of new block copolymers confers some interesting properties. The dendritic component consists of a well-organized branch structure and a well-organized internal part. Most studies deal with the formation of spherical micelles from straight-dendritic block copolymers. On the other hand, there are not many studies on morphologies such as cylinder micelles and polymersomes.

구체적으로 미국등록특허 제5955509호 "pH dependent polymer micelles"은 poly(vinyl N-heterocycle)과 poly(alkylene oxide)의 블록공중합체가 pH가 6.0이상에서 마이셀을 형성하고, pH가 2-6 사이에서는 붕괴되는 pH 민감성 고분자마이셀의 제조방법에 대하여 기술하였고, 일본공개특허 제2002-179556호 "블록 공중합체-항암제 복합체 의약 제제"는 친수성 성분인 폴리에틸렌글리콜계 화합물과 소수성 성분인 폴리아미노산계화합물의 블록 공중합체가 특정 pH에서 마이셀을 형성하는 것으로 기술되어 있다.  Specifically, US Pat. No. 5955509, "pH dependent polymer micelles," shows that a block copolymer of poly (vinyl N-heterocycle) and poly (alkylene oxide) forms micelles at a pH of 6.0 or higher, and at a pH of 2-6. A method for preparing a collapsible pH-sensitive polymer micelle was described. Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-179556, "Block copolymer-anticancer complex pharmaceutical preparation," is a block of a hydrophilic polyethylene glycol compound and a hydrophobic polyamino acid compound. Copolymers are described as forming micelles at certain pH.

이처럼 마이셀과 더불어 소수성 및 친수성에 영향을 받지 않는 약물전달체로서의 고분자 물질의 개발이 요청되어 왔다.
As such, there has been a demand for the development of a polymer material as a drug carrier which is not affected by hydrophobicity and hydrophilicity with micelles.

본 발명의 목적은 소수성 및 친수성 약물을 전달함에 있어 이 모두가 수용될 수 있는 폴리머좀의 제조방법을 제공함에 있다. It is an object of the present invention to provide a method for preparing a polymersome which can accommodate both of them in delivering hydrophobic and hydrophilic drugs.

또한 본 발명은 인체 내에서 서방성을 발현할 수 있는 폴리머좀의 제조방법을 제공함에 있다. In another aspect, the present invention provides a method for producing a polymersome that can express sustained release in the human body.

또한 본 발명은 상기 폴리머좀을 이용하여 진단 및 치료제 조성물을 제공함에 있다.
In another aspect, the present invention is to provide a diagnostic and therapeutic composition using the polymersome.

본 발명은 비스아크릴레이트 화합물과 하이드록실기를 갖는 아민 계열 화합물을 반응하여 폴리(β-아미노 에스터) 화합물을 형성하는 단계; 상기 폴리(β-아미노 에스터) 화합물의 측쇄에 하이드록실기를 형성하는 단계; 상기 측쇄에 하이드록실기를 갖는 폴리(β-아미노 에스터)와 락타이드를 중합하는 단계; 및 폴리에틸렌글리콜 화합물을 상기 중합체에 공중합하는 단계를 포함하는 피에이치 민감성 폴리머좀의 제조방법을 제공한다. The present invention comprises the steps of reacting a bisacrylate compound with an amine compound having a hydroxyl group to form a poly (β-amino ester) compound; Forming a hydroxyl group on the side chain of the poly (β-amino ester) compound; Polymerizing the poly (β-amino ester) and lactide having a hydroxyl group in the side chain; And copolymerizing a polyethylene glycol compound to the polymer.

또한 본 발명은 상기 폴리(ㅯ-아미노 에스터)가 pH 7.0 미만에서 이온화되는 3차 아민기를 포함하는 방법을 제공한다. The present invention also provides a method wherein the poly (ㅯ -amino ester) comprises a tertiary amine group which is ionized at a pH below 7.0.

또한 본 발명은 상기 공중합체가 pH가 7.0 내지 7.4(바람직하게는 7.2 내지 7.4)범위인 경우 폴리머좀을 형성하며, pH가 6.0 내지 7.0 미만 범위인 경우 폴리머좀이 붕괴되어 유니머(unimer)가 되는 방법을 제공한다. In addition, the present invention forms a polymersome when the copolymer is in the range of pH 7.0 to 7.4 (preferably 7.2 to 7.4), the polymersome is collapsed when the pH is in the range of 6.0 to less than 7.0, the (unimer) It provides a way to be.

또한 본 발명은 상기 비스아크릴레이트가 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 1,4-부탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,3-부탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,6-헥산 다이올 다이아크릴레이트, 1,6-헥산 다이올 에톡실레이트 다이아크릴레이트, 1,6-헥산 다이올 프로폭실레이트 다이아크릴레이트, 3-하이드록시-2,2-다이메틸프로필3-하이드록시-2,2-다이메틸프로피오네이트 다이아크릴레이트, 1,7-헵탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,8-옥탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,9-노나 다이올 다이아크릴레이트, 1,10-테칸 다이올 다이아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 다이아크릴레이트, 펜타에리스리톨 다이아크릴레이트, 트리메티롤프로판 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 방법을 제공한다. In the present invention, the bisacrylate is ethylene glycol diacrylate, 1,4-butane diol diacrylate, 1,3-butane diol diacrylate, 1,6-hexane diol diacrylate, 1, 6-hexane diol ethoxylate diacrylate, 1,6-hexane diol propoxylate diacrylate, 3-hydroxy-2,2-dimethylpropyl3-hydroxy-2,2-dimethylprop Cypionate diacrylate, 1,7-heptane diol diacrylate, 1,8-octane diol diacrylate, 1,9-nona diol diacrylate, 1,10-tecan diol diacrylate, Provided are a method selected from the group consisting of neopentylglycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, trimetholpropane or mixtures thereof.

또한 본 발명은 상기 아민 계열 화합물이 에탄올 아민, 3-아미노-1-프로판올, 2-아미노-1-프로판올, 1-아미노-2-프로판올, 3-아미노-1,2-프로판다이올, 2-아미노-1,3-프로판다이올, 세리놀(serinol), 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판다이올, L-트레니놀(Threninol), 2-아미노-1-부탄올, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 4-아미노-1-프로판올, 4-아미노-2-부탄올, 2-아미노-1-펜탄올, 2-아미노-3-메틸-1-부탄올, 2-아미노-1-펜탄올, 4-아미노-1-부탄올, 5-아미노-1-펜탄올, 발리놀(valinol), 6-아미노-1-헥산올, 7-아미노-1-헵탄올, 8-아미노-1-옥탄올, 10-아미노-1-데칸올, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판다이올, N,N-비스(2-히드록시에틸)에틸렌 다이아민으로 이루어진 군에서 선택된 방법을 제공한다. In the present invention, the amine-based compound is ethanol amine, 3-amino-1-propanol, 2-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol, 3-amino-1,2-propanediol, 2- Amino-1,3-propanediol, serinol, 2- (2-aminoethoxy) ethanol, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, L-Treninol , 2-amino-1-butanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, 4-amino-1-propanol, 4-amino-2-butanol, 2-amino-1-pentanol, 2-amino- 3-methyl-1-butanol, 2-amino-1-pentanol, 4-amino-1-butanol, 5-amino-1-pentanol, valinol, 6-amino-1-hexanol, 7 -Amino-1-heptanol, 8-amino-1-octanol, 10-amino-1-decanol, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, N, N-bis (2- Provided are a method selected from the group consisting of hydroxyethyl) ethylene diamine.

또한 본 발명은 폴리(β-아미노 에스터) 제조시, 상기 비스아크릴레이트 화합물과 하이드록실기를 갖는 아민 계열 화합물의 몰 비는 1: 0.5 - 1.6 인 방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a method wherein the molar ratio of the bisacrylate compound and the amine-based compound having a hydroxyl group is 1: 0.5-1.6 when preparing poly (β-amino ester).

또한 본 발명은 상기 측쇄에 하이드록실기를 갖는 폴리(β-아미노 에스터)와 락타이드를 개환중합법에 의해 수행하는 방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a method for performing a poly (β-amino ester) and lactide having a hydroxyl group in the side chain by a ring-opening polymerization method.

또한 본 발명은 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체의 폴리락틱산 화합물의 수평균 분자량이 150 내지 1000인 방법을 제공한다. The present invention also provides a method in which the number average molecular weight of the polylactic acid compound of the poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer is 150 to 1000.

또한 본 발명은 상기 폴리에틸렌글리콜 화합물의 수평균 분자량(Mn)이 500내지 5000인 방법을 제공한다.The present invention also provides a method wherein the polyethylene glycol compound has a number average molecular weight (Mn) of 500 to 5000.

또한 본 발명은 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산-폴리에틸렌글리콜 공중합체가 하기 화학식인 방법을 제공한다.The present invention also provides a process wherein the poly (β-amino ester) -polylactic acid-polyethylene glycol copolymer is of the formula:

Figure pat00001
상기 식에서,
Figure pat00001
Where

R1, R2 는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기이며, 이때 x, y와 n, m은 1 내지 200 범위의 자연수이다. R 1 , R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, wherein x, y and n, m are natural numbers ranging from 1 to 200.

또한 본 발명은 상기 공중합체의 수평균 분자량이 10,000 내지 20,000인 방법을 제공한다.The present invention also provides a method wherein the copolymer has a number average molecular weight of 10,000 to 20,000.

또한 본 발명은 폴리(β-아미노 에스터)의 함량이 10 내지 70중량%, 폴리락틱산(B)의 함량은 30 내지 80중량%, 폴리에틸렌글리콜의 함량이 1 중량% 미만이거나 10중량%인 방법을 제공한다. In the present invention, the content of poly (β-amino ester) is 10 to 70% by weight, the content of polylactic acid (B) is 30 to 80% by weight, the content of polyethylene glycol is less than 1% by weight or 10% by weight To provide.

또한 본 발명은 폴리(β-아미노 에스터) 화합물, 폴리락틱산 화합물 및 폴리에틸렌글리콜 화합물의 몰비가 10:15:1 내지 10:5:1 인 방법을 제공한다. The present invention also provides a method wherein the molar ratio of the poly (β-amino ester) compound, the polylactic acid compound and the polyethylene glycol compound is 10: 15: 1 to 10: 5: 1.

또한 본 발명은 상기 폴리에틸렌글리콜 화합물이 말단기가 카르복실기, 아민기 및 하이드록실기로 구성된 군으로부터 선택된 관능기로 치환된 기를 포함하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method wherein the polyethylene glycol compound includes a group in which the terminal group is substituted with a functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an amine group and a hydroxyl group.

또한 본 발명은 상기 폴리머좀의 직경이 10 내지 100 nm 범위인 방법을 제공한다.The present invention also provides a method wherein the diameter of the polymersome ranges from 10 to 100 nm.

또한 본 발명은 상기 방법으로 제조된 폴리머좀 및 상기 폴리머좀에 화학적으로 결합될 수 있는 질환의 진단을 위한 광학영상영상 표지자 또는 분자영상 조영제 또는 질환의 치료를 위한 치료제 물질을 포함하는 폴리머좀 약물 조성물을 제공한다.The present invention also provides a polymersome drug composition comprising a polymersome prepared by the above method and an optical imaging marker or molecular imaging contrast agent for the diagnosis of a disease that may be chemically bound to the polymersome, or a therapeutic substance for the treatment of the disease. To provide.

또한 본 발명은 상기 폴리머좀에 화학적으로 결합될 수 있는 질환의 진단을 위한 분자영상용 표지자로서 pyrene, RITC(rhodamine B isothiocyanate), FITC(fluorescein isothiocyanate), phycoerythrin(PE), ICG(indocyanine green), PSA(prostate-specific antibody), AFP(alpha-fetoprotein), HCG(human chorionic gonadotropin), CA 125(cancer antigen 125), CA 15-3(cancer antigen 15-3), CEA(carcinoembryonic antigen)로 이루어진 군에서 1 이상 선택된 조성물을 제공한다.In another aspect, the present invention is pyrene, RITC (rhodamine B isothiocyanate), FITC (fluorescein isothiocyanate), phycoerythrin (PE), ICG (indocyanine green), as a marker for molecular imaging for the diagnosis of diseases that can be chemically bound to the polymersome Prostate-specific antibody (PSA), alpha-fetoprotein (AFP), human chorionic gonadotropin (HCG), cancer antigen 125 (CA 125), cancer antigen 15-3 (CA 15-3), and carcinoembryonic antigen (CEA) At least one selected composition is provided.

또한 본 발명은 상기 폴리머좀에 화학적으로 결합될 수 있는 질환의 진단을 위한 분자영상 조영제로서 상자성물질인 산화철, 산화망간, 산화아연, 산화가돌리늄으로 이루어진 군에서 1 이상 선택된 조성물을 제공한다.The present invention also provides a composition selected from the group consisting of paramagnetic materials iron oxide, manganese oxide, zinc oxide, gadolinium oxide as a molecular imaging contrast agent for diagnosing a disease that can be chemically bound to the polymersome.

또한 본 발명은 상기 폴리머좀에 화학적으로 결합될 수 있는 질환의 치료를 위한 치료제 물질로서 파클리탁셀(paclitaxel, PTX), 독소루비신(doxorubicin, DOX), 도세탁셀(docetaxel, DOCE) 등의 항암제, 항균제, 스테로이드류, 소염진통제, 성호르몬, 면역 억제제, 항바이러스제, 마취제, 항구토제, 항히스타민제와 단백질로서 보바인세럼 알부민(bovine serum albumin), 휴먼세럼 알부민(hunman serum albumin), 인간성장호르몬(human growth hormone)으로 이루어진 군에서 1 이상 선택된 조성물을 제공한다.In another aspect, the present invention is an anticancer agent, antibacterial agent, steroids such as paclitaxel (paclitaxel, PTX), doxorubicin (DOX), docetaxel (docetaxel, DOCE) as a therapeutic agent for the treatment of diseases that can be chemically bound to the polymersome , Anti-inflammatory analgesic, sex hormone, immunosuppressant, antiviral, anesthetic, antiemetic, antihistamine and protein as bovine serum albumin, human serum albumin, human growth hormone Provided at least one composition selected from the group consisting of.

또한 본 발명은 하기 반응식으로 표기되는 화합물인 폴리머좀의 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for producing a polymersome is a compound represented by the following scheme.

Figure pat00002

Figure pat00002

상기 식에서, Where

R1, R2 는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기이며, 이때 x, y 및 n, m은 1 내지 200 범위의 자연수이다.
R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, wherein x, y and n, m are natural numbers ranging from 1 to 200.

본 발명에 따른 폴리머좀은 소수성 및 친수성 약물을 모두를 수용할 수 있어 약물의 성질에 제한을 받지 아니하는 장점이 있다. The polymersome according to the present invention has the advantage of being able to accommodate both hydrophobic and hydrophilic drugs without being restricted in the properties of the drug.

또한 본 발명은 pH에 따라 물에 대한 용해도 특성을 갖지만 자기 조립 현상에 의하여 마이셀을 형성하지 못하는 공중합체를 폴리머좀으로서 형성하여 인체내의 pH 조건에 따라 서방성을 발현할 수 있는 특징이 있다. In addition, the present invention is characterized by having a solubility in water according to the pH, but can not form a micelle by the self-assembly as a polymersome to express the sustained release according to the pH conditions in the human body.

또한 본 발명은 상기 폴리머좀의 내부에 친수성 약물을 봉입을 유도할 수 있어 이를 통해 체내 pH 변화에 표적 지향적인 약물 전달체 및 진단 용도로 사용할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention can induce a hydrophilic drug encapsulation inside the polymersomes through which there is an effect that can be used as a target-oriented drug carrier and diagnostic use in the body pH change.

도 1은 폴리(β-아미노 에스터)[poly(β-amino-ester)(PAE)], 폴리락틱산 및 메톡시 폴리에틸렌글리콜(MPEG)로 구성된 폴리머좀의 개략도를 나타내는 그림으로 pH 변화에 의하여 소수성 또는 친수성약물을 방출하는 것을 개략적으로 보여주고 있다.
도 2는 실시예 1과 실시예 4에서 제조된 공중합체와 비교시료로서 말단이 카르복실기로 치환된 폴리에틸렌글리콜의 GPC측정에 의한 체류시간에 따른 분자량분포를 보여주는 그래프다.
도 3은 실시예 4에서 제조된 공중합체의 1H-NMR 그래프로, 폴리(β-아미노 에스터)의 전구체인 3-아미노 1-프로판올과 1,4-부탄다이올다이아크릴레이트의 마이클반응에 의한 폴리(β-아미노 에스터)의 합성결과를 보여주고 있다.
도 4는 실시예 4에서 제조된 pH 민감성 공중합체의 fluorescence spectrometer에 의해 측정된 임계응집농도를 보여주는 그래프이다.
도 5는 실시예 4에서 제조된 pH 민감성 공중합체의 DLS 에 의해 측정된 pH 변화에 따른 폴리머좀의 크기를 보여주는 그래프이다.
도 6는 실시예 4에서 제조된 pH 민감성 공중합체의 DLS 에 의해 측정된 pH 변화에 따른 폴리머좀의 수를 보여주는 그래프이다.
도 7은 실시예 4에서 제조된 pH 민감성 공중합체의 TEM에 의해 측정된 폴리머좀 사진으로 가운데가 중공인 도너츠 형태를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
도 8은 실시예 4에서 제조된 공중합체의 TNS 결과로 pH변화에 따른 투과성을 보여주는 그래프이다.
1 is a schematic diagram of a polymersome consisting of poly (β-amino-ester) (PAE), polylactic acid and methoxy polyethylene glycol (MPEG). Or the release of hydrophilic drugs is shown schematically.
Figure 2 is a graph showing the molecular weight distribution of the copolymer prepared in Examples 1 and 4 and the retention time by GPC measurement of the polyethylene glycol substituted terminal carboxyl group as a comparative sample.
Figure 3 is a 1 H-NMR graph of the copolymer prepared in Example 4, a Michael reaction of 3-amino 1-propanol and 1,4-butanediol diacrylate as precursors of poly (β-amino ester) The results of the synthesis of poly (β-amino esters) are shown.
Figure 4 is a graph showing the critical concentration measured by the fluorescence spectrometer of the pH sensitive copolymer prepared in Example 4.
Figure 5 is a graph showing the size of the polymersomes with the pH change measured by DLS of the pH sensitive copolymer prepared in Example 4.
6 is a graph showing the number of polymersomes according to the pH change measured by DLS of the pH sensitive copolymer prepared in Example 4. FIG.
7 is a polymersome photograph measured by TEM of a pH-sensitive copolymer prepared in Example 4, characterized in that it has a donut form in the middle of the hollow.
8 is a graph showing permeability according to pH change as a result of TNS of the copolymer prepared in Example 4. FIG.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에서는 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that, in the drawings, the same components or parts have the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.The terms "about "," substantially ", etc. used to the extent that they are used herein are intended to be taken to mean an approximation of, or approximation to, the numerical values of manufacturing and material tolerances inherent in the meanings mentioned, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure.

본 발명에 의한 폴리머좀은 (i) 폴리(β- 아미노 에스터) 화합물(A); (ii) 폴리락틱산 화합물(B); 및 (iii) 폴리에틸렌글리콜 계열 화합물(C)로 이루어진 화합물을 공중합시켜 형성된 pH 민감성 공중합체로서 형성될 수 있다. Polymersomes according to the present invention include (i) a poly (β-amino ester) compound (A); (ii) polylactic acid compound (B); And (iii) a polyethylene glycol-based compound (C).

구체적으로 본 발명은 pH에 민감한 폴리(β-아미노 에스터) 화합물과 소수성을 갖는 폴리락틱산 화합물, 친수성을 갖는 폴리에틸렌글리콜 계열 화합물을 공중합시킴으로써, 체내 pH 변화에 민감할 뿐만 아니라 특정 pH 영역에서 폴리머좀 구조를 형성하고, 폴리(β-아미노 에스터)의 측쇄에 형성된 하이드로실기를 통하여 질환의 진단용 분자영상 표지자 및 조영제 및 질환의 치료제 약물을 화학적으로 결합시킬 수 있는 공중합체를 제공하는 것을 특징으로 한다. Specifically, the present invention copolymerizes a poly (β-amino ester) compound which is sensitive to pH, a polylactic acid compound having a hydrophobicity, and a polyethylene glycol-based compound having hydrophilicity, thereby being sensitive to pH changes in the body and polymer polymers in a specific pH range. It is characterized by providing a copolymer capable of chemically binding a molecular imaging marker for diagnosing a disease and a contrast agent and a drug for treating a disease through a hydrosil group formed on the side chain of the poly (β-amino ester).

본 발명자들은 폴리(β-아미노 에스터)를 단독 사용하는 경우 pH 의존성은 나타내지만 자기 조립(self assembly) 현상에 의해 마이셀을 형성하지 못한다는 것을 인식하고, 상기 폴리(β-아미노 에스터)에 친수성인 폴리에틸렌글리콜 계열 화합물을 공중합시켜 특정 조건에서 친수성인 폴리에틸렌글리콜 계열 화합물의 마이셀의 외부에 존재하고, 소수성인 폴리(β-아미노 에스터)는 마이셀의 내부에 존재하여 마이셀이 형성되는 것을 확인하였다. The present inventors recognize that when poly (β-amino ester) is used alone, it exhibits pH dependence but does not form micelles due to self assembly phenomenon, and is hydrophilic to the poly (β-amino ester). Polyethylene glycol-based compounds were copolymerized to confirm that the hydrophilic polyethylene glycol-based compound was present outside of micelles and hydrophobic poly (β-amino ester) was present inside of micelles to form micelles.

이에 더 나아가 치료제로서의 친수성 약물과 질환의 진단을 위한 분자영상용 표지자와 조영제 그리고 다양한 치료제들을 이 고분자에 화학적으로 결합시킬 목적으로 새로운 공중합체를 형성시켰으며, 이를 통해 제조된 공중합체가 고분자의 외부 뿐만아니라 내부에도 친수성기로 형성된 중공형의 도너츠 형태인 폴리머좀 구조를 형성하는 것을 발견하였고 특정 pH에서 표적 방출이 가능한 질환의 진단 및 치료제로서 표적지향적 약물방출용 캐리어로 응용될 수 있다는 것을 발견하였다.Furthermore, a new copolymer was formed for the purpose of chemically bonding hydrophilic drugs as therapeutic agents, molecular imaging markers and contrast agents for the diagnosis of diseases, and various therapeutic agents to these polymers. In addition, it has been found to form polymersome structures in the form of hollow donuts formed with hydrophilic groups inside, and have been found to be applicable as target-oriented drug release carriers for the diagnosis and treatment of diseases capable of targeted release at specific pH.

본 발명의 pH 민감성 폴리머좀은 특정 pH, 예컨대 체내 정상 세포의 pH 범위인 pH 7.0 ~ 7.4, 바람직하게는 7.2 ~ 7.4에서는 안정한 폴리머좀을 형성하고, 암 세포와 같은 비정상 세포가 나타내는 pH 범위 7.0 미만인 경우 상기 폴리머좀 구조가 붕괴됨으로써, 폴리머좀에 화학적으로 결합된 진단제의 방출로 인해 암 세포를 표적적으로 진단하고 그에 따른 치료를 위한 치료제의 표적지향적인 약물 방출용 캐리어로서 사용할 수 있다. 즉, 낮은 pH(pH 7.0 미만)에서 폴리(β-아미노 에스터)에 존재하는 3차 아민의 이온화도 증가로 인해 PAE 전체가 수용성으로 변하게 되어 폴리머좀을 형성할 수 없게 되며, pH 7.0 이상에서는 PAE의 이온화도가 저하되어 소수성 특징을 나타냄으로써 자기 조립에 의한 폴리머좀을 형성하는 것이다.The pH-sensitive polymersomes of the present invention form stable polymersomes at certain pH, such as pH 7.0-7.4, preferably 7.2-7.4, which is the pH range of normal cells in the body, and have a pH range of less than 7.0, indicated by abnormal cells such as cancer cells. When the polymersome structure is collapsed, cancer cells can be targeted for diagnosis due to the release of a diagnostic agent chemically bound to the polymersome and thus used as a carrier for targeted drug release of the therapeutic agent for treatment. That is, due to the increased degree of ionization of the tertiary amines present in the poly (β-amino ester) at low pH (below pH 7.0), the entire PAE becomes water soluble and polymersomes cannot be formed. The degree of ionization is lowered to show hydrophobic characteristics, thereby forming polymersomes by self-assembly.

또한, 상기 pH 민감성 폴리머좀을 형성할 수 있는 공중합체는 유전자 전달, 약물 전달 분야 뿐만 아니라 질환의 진단 및 치료를 위한 물질을 비정상 세포에 전달함으로써, 진단 및 치료가 동시에 이루어지는 용도에 응용될 수 있다.In addition, the copolymer capable of forming the pH-sensitive polymersomes may be applied to applications in which diagnosis and treatment are simultaneously performed by delivering a substance for diagnosis and treatment of a disease as well as gene delivery and drug delivery to abnormal cells. .

추가적으로, 본 발명에서는 정상 체내 조건과 동일한 pH 7.0 ~ 7.4 범위에서는 폴리머좀을 형성하고 암 세포와 같은 비정상 조건인 pH 7.0 미만에서는 폴리머좀이 붕괴되는 암 세포 표적 지향적인 폴리머좀을 디자인하여 적용하였으나, 상기 공중합체의 구성 성분, 이들의 몰비, 분자량 및/또는 측쇄 관능기를 적절히 변경함으로써 암세포 뿐만 아니라 유전자 변이 또는 다른 응용 분야에 표적 지향적인 폴리머좀을 디자인하여 이를 적용할 수 있다. In addition, in the present invention, a polymersome is formed in the range of pH 7.0 to 7.4, which is the same as a normal body condition, and the polymersome is designed and applied to a cancer cell target-oriented polymersome that is degraded under the pH 7.0, which is an abnormal condition such as cancer cells. By appropriately modifying the constituents of the copolymer, their molar ratios, molecular weights and / or side chain functionalities, the target-oriented polymersomes can be designed and applied to cancer cells as well as to genetic variations or other applications.

본 발명에 따라 pH 민감성 폴리머좀을 형성하는 공중합체의 구성 성분 중 소수성과 pH 민감성을 동시에 갖는 폴리(β-아미노 에스터) 화합물(A)이다. Poly (β-amino ester) compound (A) having both hydrophobicity and pH sensitivity among the components of the copolymer forming the pH sensitive polymersome according to the present invention.

폴리(β-아미노 에스터) 화합물은 자체 내 존재하는 3차 아민기로 인해 pH에 따라 물에 대한 용해도가 달라지는 이온화 특성을 가짐으로써, 전술한 바와 같이 체내 pH 변화에 따라 폴리머좀 구조를 형성 및/또는 붕괴할 수 있다. 상기 폴리(β- 아미노 에스터) 화합물은 비제한적인 예로서 비스아크릴레이트 화합물과 하이드록실기가 갖는 아민 계열 화합물을 중합시켜 합성될 수 있다. The poly (β-amino ester) compound has ionization characteristics such that its solubility in water varies depending on pH due to the tertiary amine groups present in itself, thereby forming and / or forming a polymersome structure according to the pH change in the body as described above. Can collapse. The poly (β-amino ester) compound may be synthesized by polymerizing an amine-based compound having a bisacrylate compound and a hydroxyl group as a non-limiting example.

비스아크릴레이트는 하기 [화학식 1]와 같이 표기될 수 있으며, 이의 비제한적인 예로는 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 1,4-부탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,3-부탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,6-헥산 다이올 다이아크릴레이트, 1,6-헥산 다이올 에톡실레이트 다이아크릴레이트, 1,6-헥산 다이올 프로폭실레이트 다이아크릴레이트, 3-하이드록시-2,2-다이메틸프로필3-하이드록시-2,2-다이메틸프로피오네이트 다이아크릴레이트, 1,7-헵탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,8-옥탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,9-노나 다이올 다이아크릴레이트, 1,10-테칸 다이올 다이아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 다이아크릴레이트, 펜타에리스리톨 다이아크릴레이트, 트리메티롤프로판 또는 이들의 혼합물 등이 있다.Bisacrylate may be represented as follows [Formula 1], non-limiting examples thereof include ethylene glycol diacrylate, 1,4-butane diol diacrylate, 1,3-butane diol diacrylate, 1,6-hexane diol diacrylate, 1,6-hexane diol ethoxylate diacrylate, 1,6-hexane diol propoxylate diacrylate, 3-hydroxy-2,2-dimethyl Propyl3-hydroxy-2,2-dimethylpropionate diacrylate, 1,7-heptane diol diacrylate, 1,8-octane diol diacrylate, 1,9-nona diol diacrylate Latex, 1,10-tecan diol diacrylate, neopentylglycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, trimetholpropane or mixtures thereof and the like.

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 식에서, Where

R은 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기이다. R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.

또한, 하이드로실기가 있는 아민 계열 화합물은 하기 [화학식 2]로 표기될 수 있다. In addition, the amine-based compound having a hydrosil group may be represented by the following [Formula 2].

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 식에서, Where

R은 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기이다. R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.

상기 아민 계열 화합물의 비제한적인 예로는 에탄올 아민, 3-아미노-1-프로판올, 2-아미노-1-프로판올, 1-아미노-2-프로판올, 3-아미노-1,2-프로판다이올, 2-아미노-1,3-프로판다이올, 세리놀(serinol), 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판다이올, L-트레니놀(Threninol), 2-아미노-1-부탄올, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 4-아미노-1-프로판올, 4-아미노-2-부탄올, 2-아미노-1-펜탄올, 2-아미노-3-메틸-1-부탄올, 2-아미노-1-펜탄올, 4-아미노-1-부탄올, 5-아미노-1-펜탄올, 발리놀(valinol), 6-아미노-1-헥산올, 7-아미노-1-헵탄올, 8-아미노-1-옥탄올, 10-아미노-1-데칸올, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판다이올, N,N-비스(2-히드록시에틸)에틸렌 다이아민 등이 있다. Non-limiting examples of the amine-based compound include ethanol amine, 3-amino-1-propanol, 2-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol, 3-amino-1,2-propanediol, 2 -Amino-1,3-propanediol, serinol, 2- (2-aminoethoxy) ethanol, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, L-treninol (Threninol ), 2-amino-1-butanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, 4-amino-1-propanol, 4-amino-2-butanol, 2-amino-1-pentanol, 2-amino -3-methyl-1-butanol, 2-amino-1-pentanol, 4-amino-1-butanol, 5-amino-1-pentanol, valinol, 6-amino-1-hexanol, 7-amino-1-heptanol, 8-amino-1-octanol, 10-amino-1-decanol, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, N, N-bis (2 -Hydroxyethyl) ethylene diamine and the like.

폴리(β-아미노 에스터) 제조시, 상기 비스아크릴레이트 화합물과 하이드록실기를 갖는 아민 계열 화합물의 몰 비는 1: 0.5 - 1.6 범위가 바람직하다. 상기 아민 계열 화합물의 몰비가 0.5 미만 또는 1.6을 초과하는 경우 반응이 제대로 일어나지 않거나 가지화된 중합체를 형성하게되어 본 발명에서 얻고자 하는 인체의 생물학적 조건(pH 7.4)에서의 pH 민감성을 얻기가 어렵게 된다.In preparing the poly (β-amino ester), the molar ratio of the bisacrylate compound and the amine compound having a hydroxyl group is preferably in the range of 1: 0.5 to 1.6. When the molar ratio of the amine-based compound is less than 0.5 or more than 1.6, the reaction does not occur properly or forms branched polymers, making it difficult to obtain pH sensitivity under the biological conditions (pH 7.4) of the human body to be obtained in the present invention. do.

전술한 비스아크릴레이트 화합물과 하이드록실기를 갖는 아민 계열 화합물과의 반응을 통해 형성되는 본 발명의 폴리(β-아미노 에스터)를 [화학식 3]]로 표기될 수 있다.The poly (β-amino ester) of the present invention formed through the reaction of the aforementioned bisacrylate compound with an amine compound having a hydroxyl group may be represented by [Formula 3].

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 식에서,  Where

R1, R2, 는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기이며, 이때 x는 1 내지 200 범위의 자연수이다.R 1 , R 2 , is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, wherein x is a natural number in the range of 1 to 200.

상기 폴리(β-아미노 에스터) 화합물에 원래 가지고 있는 pH 민감성기외에 측쇄로 하이드록실기를 갖도록 분자설계한 후에 락타이드를 개환중합을 통해 공중합시킬 수 있다. Lactide may be copolymerized through ring-opening polymerization after molecular design to have hydroxyl groups as side chains in addition to the pH sensitive group originally possessed in the poly (β-amino ester) compound.

측쇄에 하이드록실기를 갖는 폴리(β-아미노 에스터)와 락타이드의 개환중합으로 형성되는 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 pH 민감성 공중합체를 [화학식 4]로 표현될 수 있다.
The poly (β-amino ester) -polylactic acid pH sensitive copolymer formed by ring-opening polymerization of poly (β-amino ester) having a hydroxyl group on the side chain and lactide may be represented by [Formula 4].

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 식에서,Where

R1, R2 는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기이며, 이때 x와 m은 1 내지 200 범위의 자연수이다. R 1 , R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, where x and m are natural numbers ranging from 1 to 200.

상기 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체의 폴리락틱산 화합물의 분자량은 150 내지 1000 범위이다.The molecular weight of the polylactic acid compound of the poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer is in the range of 150 to 1000.

한편, 본 발명에 따라 pH 민감성 폴리머좀을 형성하는 공중합체의 구성 성분 중 하나인 친수성 블록을 갖는 생분해성 화합물로서는 예컨대 메톡시 폴리에틸렌글리콜 화합물을 사용할 수 있다. 특히, 메톡시 폴리에틸렌글리콜 화합물 말단에 pH 민감성 고분자인 폴리(β-아미노 에스터) 또는 폴리락틱산과 반응할 수 있도록 카르복실기 등의 단일 관능기(monofunctional)를 갖는 것이 바람직하며, 일례를 들면 하기 [화학식 5]와 같이 분자 말단 부분이 카르복실기로 치환된 폴리에틸렌글리콜 화합물이 있다. Meanwhile, according to the present invention, for example, a methoxy polyethyleneglycol compound may be used as the biodegradable compound having a hydrophilic block which is one of the components of the copolymer forming the pH-sensitive polymersomes. In particular, it is preferable to have a single functional group (monofunctional), such as a carboxyl group, to react with a poly (β-amino ester) or a polylactic acid, which is a pH sensitive polymer, at the terminal of the methoxy polyethylene glycol compound, for example, [Formula 5] As such, there is a polyethylene glycol compound in which the molecular terminal portion is substituted with a carboxyl group.

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 식에서,
Where

R은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기이며, 이때 x는 1 내지       R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, where x is 1 to

200 범위의 자연수이다.
It is a natural number in the range of 200.

상기 알킬기는 선형 또는 가지형 저급 포화지방족 탄화수소를 의미하는 것으로서, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, s-부틸, 이소부틸, t-부틸 및 n-펜틸기 등이 있다. The alkyl group refers to a linear or branched lower saturated aliphatic hydrocarbon, for example, methyl, ethyl, n -propyl, isopropyl, n -butyl, s -butyl, isobutyl, t -butyl and n -pentyl groups Etc.

상기 폴리에틸렌글리콜 화합물의 수평균 분자량(Mn)은 특별한 제한이 없으나, 500내지 5000범위가 바람직하다. 폴리에틸렌글리콜 화합물의 수평균분자량(Mn)이 500 미만인 경우와 5000을 초과하는 경우 최종 공중합체의 분자량 조절이 어려울 뿐만 아니라 상기 공중합체를 이용하여 폴리머좀을 형성하는 것이 용이하지 않다. The number average molecular weight (Mn) of the polyethylene glycol compound is not particularly limited, but is preferably in the range of 500 to 5000. When the number average molecular weight (Mn) of the polyethylene glycol compound is less than 500 and more than 5000, it is difficult to control the molecular weight of the final copolymer, and it is not easy to form polymersomes using the copolymer.

폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체에서 폴리락틱산 말단에 있는 카르복실기와 폴리에틸렌글리콜의 말단에 있는 카르복실기와의 반응을 통하여 최종적으로 합성된 pH 민감성 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산-폴리에틸렌글리콜 중합체를 [화학식 6]로 나타내었다.PH-sensitive poly (β-amino ester) -polylac last synthesized through the reaction of a poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer with a carboxyl group at the end of the polylactic acid and a carboxyl group at the end of the polyethylene glycol The ticic acid-polyethylene glycol polymer is represented by [Formula 6].

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 식에서,Where

R1, R2 는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기이며, 이때 x, y와 n, m은 1 내지 200 범위의 자연수이다. R 1 , R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, wherein x, y and n, m are natural numbers ranging from 1 to 200.

상기 [화학식 6]으로 표기되는 공중합체는 전술한 폴리에틸렌글리콜의 친수성 블록과 폴리락틱산의 소수성 블록으로 구성된 양친성적인 특성과 폴리(β-아미노 에스터)의 pH 민감성으로 인해 pH 변화에 따라 자기조립(self-assembly)에 의하여 폴리머좀을 형성하거나 붕괴할 수 있으며, 바람직하게는 pH가 7.0 내지 7.4 더욱 바람직하게는 pH가 7.2 내지 7.4 범위인 경우 폴리머좀을 형성하며, pH가 6.0 내지 7.0 미만 범위인 경우 폴리머좀이 붕괴된다. 특히, 본 발명의 공중합체는 pH 0.3 범위 이내의 우수한 민감성을 나타낼 수 있다.The copolymer represented by [Formula 6] is self-assembled according to the pH change due to the amphiphilic properties composed of the hydrophilic block of the polyethylene glycol and the hydrophobic block of polylactic acid and the pH sensitivity of the poly (β-amino ester) ( self-assembly) to form or disintegrate the polymersomes, and preferably form polymersomes when the pH is in the range of 7.0 to 7.4 and more preferably in the range of 7.2 to 7.4 and the pH is in the range of 6.0 to less than 7.0. If so, the polymersome will collapse. In particular, the copolymers of the present invention may exhibit good sensitivity within the pH 0.3 range.

상기 공중합체의 분자량 범위는 특별한 제한은 없으나, 10,000 내지 20,000 범위가 바람직하다. 분자량이 10,000 미만인 경우 특정 pH에서 공중합체 폴리머좀이 형성되기 어려울 뿐만 아니라 형성되더라도 물에 용해되어 붕괴되기 쉽다. 또한, 분자량이 20,000을 초과하는 경우 친수성/소수성의 밸런스가 깨져 특정 pH에서 폴리머좀이 형성하지 못하고 침전될 수 있다. The molecular weight range of the copolymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 10,000 to 20,000. If the molecular weight is less than 10,000, the copolymer polymersome is not only difficult to form at a specific pH, but also easily dissolves in water and disintegrates even when formed. In addition, when the molecular weight exceeds 20,000, the balance of hydrophilicity / hydrophobicity may be broken and polymersome may not be formed at a specific pH and may precipitate.

본 발명에 따른 pH 민감성 공중합체 중 폴리(β-아미노 에스터)의 함량은 10 내지 70중량%, 폴리락틱산(B)의 함량은 30 내지 80중량%가 적절하며, 바람직하게는 45 내지 70 중량%이다. 폴리락틱산의 함량이 30 중량% 미만이거나 80중량%를 초과하는 경우 친수성-소수성 밸런스가 깨져서 폴리머좀을 형성하지 못하고 침전이가 발생하게 된다. 또한, pH 민감성 공중합체 중 폴리에틸렌글리콜(C)의 함량은 1 내지 10중량%가 적절하며, 바람직하게는 3 내지 6 중량%이다. 폴리에틸렌글리콜의 함량이 1 중량% 미만이거나 10중량%를 초과하는 경우 친수성-소수성 밸런스가 깨져서 폴리머좀을 형성하지 못하는 경우가 발생하게 된다. The content of poly (β-amino ester) in the pH-sensitive copolymer according to the present invention is 10 to 70% by weight, the content of polylactic acid (B) is preferably 30 to 80% by weight, preferably 45 to 70% by weight. %to be. When the content of the polylactic acid is less than 30% by weight or more than 80% by weight, the hydrophilic-hydrophobic balance is broken, and thus, polymersomes cannot be formed and precipitation occurs. In addition, the content of polyethylene glycol (C) in the pH sensitive copolymer is suitably 1 to 10% by weight, preferably 3 to 6% by weight. When the content of polyethylene glycol is less than 1% by weight or more than 10% by weight, the hydrophilic-hydrophobic balance may be broken, thereby preventing the formation of polymersomes.

또한 상기 공중합체는 폴리(β-아미노 에스터), 폴리락틱산 및 폴리에틸렌글리콜 화합물의 반응 몰비를 조절함으로써 다양한 형태의 공중합체를 형성할 수 있다. In addition, the copolymer can form various types of copolymers by controlling the reaction molar ratio of poly (β-amino ester), polylactic acid, and polyethylene glycol compounds.

본 발명에 따른 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산-폴리에텔렌글리콜 pH 민감성 공중합체의 제조방법의 일 실시예를 들면 하기 [반응식 1] 또는 [반응식 2]의 경로에 의해 합성될 수 있다.
For example, a method of preparing a poly (β-amino ester) -polylactic acid-polyethyleneglycol pH sensitive copolymer according to the present invention may be synthesized by the route of [Scheme 1] or [Scheme 2]. have.

[반응식 1] Scheme 1

Figure pat00009

Figure pat00009

상기 식에서, Where

x 는 1 내지 200 범위의 자연수이다.x is a natural number ranging from 1 to 200.

상기 [반응식 1]로 도식되는 제조방법의 일 실시예를 들면, 아크릴레이트 말단기를 갖는 비스아크릴레이트와 3-아미노 1-프로판올을 이용하여 당업계에 통상적으로 알려진 마이클반응(Michael reaction)이라는 부가반응에 의해 폴리(β-아미노 에스터)를 형성하게 되며, 형성된 폴리(β-아미노 에스터)는 pH 민감성기인 3차 아민과 측쇄로 하이드록실기를 갖게 된다. 여기에 [반응식 2]로 도식되는 바와 같이 락타이드를 넣고 개환중합을 거쳐 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락타이드 공중합체를 제조할 수 있다. For example, a bisacrylate having an acrylate end group and 3-amino 1-propanol may be used as an example of the preparation method illustrated in [Scheme 1], which is an addition known as a Michael reaction commonly known in the art. The reaction forms a poly (β-amino ester), and the poly (β-amino ester) formed has a hydroxyl group in a side chain with a tertiary amine which is a pH sensitive group. As shown in [Scheme 2], a poly (β-amino ester) -polylactide copolymer can be prepared by adding lactide and ring-opening polymerization.

[반응식 2] Scheme 2

Figure pat00010
Figure pat00010

상기 식에서, Where

x 및 n은 1 내지 200 범위의 자연수이다. x and n are natural numbers ranging from 1 to 200.

상기 [반응식 2]로 도식되는 제조 방법의 일 실시예를 들면, 상기 [반응식 1]에서 형성된 pH 민감성기인 3차 아민과 측쇄로 하이드록실기를 갖는 폴리(β-아미노 에스터)에 락타이드를 넣고 개환중합을 거쳐 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체가 제조되며, 이때 공중합제의 제조에 있어서 순수한 물을 포함하여 디클로로메탄, 테트라하이드로퓨란, 다이메틸 설폭사이드, 다이메틸 포름아마이드 등의 유기용매가 사용될 수 있다. For example, one embodiment of the manufacturing method illustrated in [Scheme 2], a lactide is added to a poly (β-amino ester) having a hydroxyl group as a side chain and a tertiary amine, which is a pH sensitive group formed in the above [Scheme 1]. Through ring-opening polymerization, a poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer is prepared, wherein in the preparation of the copolymer, dichloromethane, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide and the like are included in pure water. Organic solvents may be used.

상기 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체의 폴리락틱산 화합물의 분자량은 150 내지 1000 범위이다.The molecular weight of the polylactic acid compound of the poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer is in the range of 150 to 1000.

또한 하기 [반응식 3]에 [반응식 2]에서 제조된 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체에 친수성 블록으로 말단이 카르복실기로 치환된 폴리에틸렌글리콜을 넣고 중합을 시켜 최종적으로 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산-폴리에틸렌글리콜 공중합체를 제조할 수 있었다.In the following [Scheme 3], a poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer prepared in [Scheme 2] was put into a polyethylene glycol substituted with a carboxyl group by a hydrophilic block and polymerized. Amino ester) -polylactic acid-polyethyleneglycol copolymers could be prepared.

[반응식 3] Scheme 3

Figure pat00011

Figure pat00011

상기 식에서, Where

R1, R2 는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기이며, 이때 x, y 및 n, m은 1 내지 200 범위의 자연수이다.R 1 , R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, wherein x, y and n, m are natural numbers ranging from 1 to 200.

한편 상기 폴리(β-아미노 에스터) 화합물, 폴리락틱산 화합물 및 폴리에틸렌글리콜 화합물의 몰비는 10:15:1 내지 10:5:1 일 수 있다. Meanwhile, the molar ratio of the poly (β-amino ester) compound, polylactic acid compound, and polyethylene glycol compound may be 10: 15: 1 to 10: 5: 1.

상기 식의 폴리락틱산 말단에 카르복실기로 되어 있어서 광학영상 표지자 또는 분자영상 조영제 등의 다양한 진단제를 수식할 수 있으며, 항암제나 단백질약물등의 다양한 치료제 약물을 수식할 수 있다.Since the polylactic acid terminal of the above formula is a carboxyl group, various diagnostic agents such as optical image markers or molecular imaging contrast agents can be modified, and various therapeutic drugs such as anticancer drugs and protein drugs can be modified.

본 발명에서는 상기와 같이 합성된 공중합체의 분자량 측정을 위해서 GPC(Gel permeation chromatography)를 이용하고, 그라프트된 친수성, 소수성, 암세포 표적인자의 몰비를 계산하기 위해서 1H-NMR을 이용하였다. pH 변화에 따른 마이셀의 농도 변화 및 마이셀 크기의 변화를 측정하고자 형광 분광기(Fluorescence spectrometer, FL)와 동적광산란(Dynamic Light Scattering, DLS)를 이용하였으며, 실제로 전술한 분석들을 통해 pH 민감성 폴리머좀으로서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. In the present invention, gel permeation chromatography (GPC) was used to measure the molecular weight of the copolymer synthesized as above, and 1 H-NMR was used to calculate the molar ratio of the grafted hydrophilic, hydrophobic and cancer cell targets. Fluorescence spectrometer (FL) and Dynamic Light Scattering (DLS) were used to measure the concentration change of micelle and change of micelle size according to pH change. The possibility was confirmed.

또한, 본 발명은 (a) pH 변화에 따라 폴리머좀을 형성하는 전술한 공중합체; 및 (b) 상기 공중합체에 화학적 결합을 유도할 수 있는 질환의 진단을 위한 분자영상 표지자 또는 조영제 또는 질환의 치료를 위한 치료제 물질을 포함하는 폴리머좀형 약물 조성물을 제조할 수 있다. In addition, the present invention (a) the copolymer described above to form a polymersome in accordance with the pH change; And (b) a molecular imaging marker or contrast agent for diagnosing a disease capable of inducing chemical binding to the copolymer, or a therapeutic agent material for treating a disease.

상기 폴리머좀형 약물 조성물은 체내에 주입되었을 때 폴리머좀을 형성하고 있다가 암세포와 같이 국소적으로 pH가 낮은 곳에 도달하게 되면 폴리머좀이 붕괴됨으로써, 화학적으로 결합된 질환의 진단을 위한 분자영상 표지자 및 조영제 그리고 질환의 치료를 위한 치료제약물의 방출을 통해 표적지향적 약물 전달이 이루어질 수 있다. The polymersome-type drug composition forms a polymersome when injected into the body, and the polymersome collapses when it reaches a locally low pH, such as cancer cells, thereby providing molecular imaging markers for diagnosing chemically bound diseases. Targeted drug delivery can be achieved through the release of contrast agents and therapeutic agents for the treatment of diseases.

본 발명의 폴리머좀 형태의 공중합체에 화학적으로 결합시킬 수 있는 진단 및 치료제 물질은 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 이의 비제한적인 예로는 진단제로서 pyrene, RITC, FITC(fluorescein isothiocyanate), phycoerythrin(PE), ICG(indocyanine green), PSA(prostate-specific antibody), AFP(alpha-fetoprotein), HCG(human chorionic gonadotropin), CA 125(cancer antigen 125), CA 15-3(cancer antigen 15-3), CEA(carcinoembryonic antigen), 조영제로서 상자성물질인 산화철, 산화망간, 산화아연, 산화가돌리늄 등을 포함하며, 치료제 약물로서는 파클리탁셀(paclitaxel, PTX), 독소루비신(doxorubicin, DOX), 도세탁셀 (docetaxel, DOCE) 등의 항암제, 항균제, 스테로이드류, 소염진통제, 성호르몬, 면역 억제제, 항바이러스제, 마취제, 항구토제 또는 항히스타민제, 단백질로서는 보바인세럼 알부민(bovine serum albumin 휴먼세럼 알부민(hunman serum albumin), 인간성장호르몬(human growth hormone) 등이 있다. 또한, 전술한 성분 이외에 당업계에 알려진 통상적인 첨가제, 예컨대 부형제, 안정화제, pH 조정제, 항산화제, 보존제, 결합제 또는 붕해제 등을 포함할 수 있다.Diagnostic and therapeutic agent materials that can chemically bind to the polymersome form of the present invention can be used without particular limitation, and non-limiting examples thereof include pyrene, RITC, fluorescein isothiocyanate (FITC), phycoerythrin (PE) ), Indocyanine green (ICG), prostate-specific antibody (PSA), alpha-fetoprotein (AFP), human chorionic gonadotropin (HCG), cancer antigen 125 (CA 125), cancer antigen 15-3 (CA 15-3), CEA (carcinoembryonic antigen), contrast agents include paramagnetic substances iron oxide, manganese oxide, zinc oxide, gadolinium oxide, etc., and therapeutic drugs include paclitaxel (PTX), doxorubicin (DOX), docetaxel (docetaxel, DOCE), etc. Anticancer drugs, antibacterial agents, steroids, anti-inflammatory drugs, sex hormones, immunosuppressants, antiviral drugs, anesthetics, antiemetic drugs or antihistamines, proteins as bovine serum albumin human serum albumin (hunman se) rum albumin), human growth hormone, etc. In addition to the aforementioned ingredients, conventional additives known in the art such as excipients, stabilizers, pH adjusters, antioxidants, preservatives, binders or disintegrants, etc. It may include.

본 발명에 따른 고분자 폴리머좀의 제조방법은 교반, 가열, 초음파 주사, 유화법을 이용한 용매증발법, 매트릭스 형성 또는 유기용매를 이용한 투석법 등의 방법을 단독 또는 병행하여 사용할 수 있다.The method for preparing the polymer polymersomes according to the present invention may be used alone or in combination with methods such as agitation, heating, ultrasonic scanning, solvent evaporation using an emulsification method, matrix formation, or dialysis using an organic solvent.

제조된 폴리머좀의 직경은 특별한 제한이 없으나, 10 내지 100nm 범위가 바람직하다. 또한, 상기 폴리머좀형 약물 조성물은 경구제 또는 비경구제의 형태로 제제화하여 사용할 수 있으며, 정맥, 근육 또는 피하 주사제로 제조할 수 있다.The diameter of the prepared polymersome is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 100 nm. In addition, the polymersome-type drug composition may be used in the form of oral or parenteral preparations, and may be prepared by intravenous, intramuscular or subcutaneous injection.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[실시예 1 ~ 10. pH 민감성 공중합체 합성][Examples 1 to 10. Synthesis of pH Sensitive Copolymer]

실시예 1. 폴리(β-아미노 에스터) 중합체 제조Example 1 Preparation of Poly (β-Amino Ester) Polymer

3-아미노-1-프로판올 1몰과 1,4-부탄 다이올 다이아크릴레이트 1몰을 2구 둥근 플라스크에 넣고, 100℃에서 5시간 동안 반응시켜 측쇄에 하이드로실기를 가진 수평균분자량(Mn)이 7,200인 폴리(β-아미노 에스터)를 제조하였다. 1 mole of 3-amino-1-propanol and 1 mole of 1,4-butane diol diacrylate were placed in a two-necked round flask and reacted at 100 ° C. for 5 hours to give a number average molecular weight (Mn) having a hydrosil group in the side chain. This 7,200 poly (β-amino ester) was prepared.

실시예 2. 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 중합체 제조Example 2. Preparation of Poly (β-Amino Ester) -Polylactic Acid Polymers

실시예 1에서 제조된 폴리(β-아미노 에스터) 1몰에 락타이드 1몰을 넣고 주석계촉매인 Sn(Oct)2를 사용하여 135℃에서 5시간동안 개환반응을 시켜 폴리(β-아미노 에스터)의 측쇄에 소수성인 폴리락틱산이 연결되고 폴리락틱산의 말단이 카르복실기로 치환된 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체를 제조하였다(Mn=6,000)1 mole of lactide was added to 1 mole of poly (β-amino ester) prepared in Example 1, and the ring-opening reaction was carried out at 135 ° C. for 5 hours using Sn (Oct) 2 , a tin-based catalyst, to give poly (β-amino ester). A poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer was prepared in which a hydrophobic polylactic acid was connected to the side chain of C) and a terminal of the polylactic acid was substituted with a carboxyl group (Mn = 6,000).

실시예 3. Example 3.

실시예 2의 락타이드 1몰대신 2몰을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법을 수행하여 수평균분자량(Mn)이 8,300인 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체를 얻었다. A poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer having a number average molecular weight (Mn) of 8,300, except that 2 moles instead of 1 mole of lactide of Example 2 were used. Got.

실시예 4. 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산-폴리에틸렌글리콜 공중합체 제조Example 4 Preparation of Poly (β-Amino Ester) -Polylactic Acid-Polyethylene Glycol Copolymer

실시예 2에서 제조된 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체 1몰에 말단기가 카르복실기로 치환된 폴리에틸렌글리콜 메틸 이써(MPEG2000, Mn = 2,000) 1몰을 넣고 순수한 물을 용매로 하여 상온에서 24시간 반응을 시킨후, 부산물로 형성된 싸이클로우레아를 분리시킨 후에 에틸에테르에 침전시켜 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산-폴리에틸렌글리콜 공중합체(Mn = 10,100)를 제조하였다. To 1 mole of the poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer prepared in Example 2, 1 mole of polyethylene glycol methyl ether (MPEG2000, Mn = 2,000) substituted with a carboxyl group was added to room temperature using pure water as a solvent. After reacting for 24 hours at, the cyclourea formed as a by-product was separated and precipitated in ethyl ether to prepare a poly (β-amino ester) -polylactic acid-polyethylene glycol copolymer (Mn = 10,100).

실시예 5. Example 5.

실시예 4의 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체 1몰 대신에 2몰을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 4와 동일한 방법을 수행하여 수평균분자량(Mn)이 20,000인 폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산-폴리에틸렌글리콜 공중합체를 얻었다.
Except for using 2 moles instead of 1 mole of the poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer of Example 4, a polyamide having a number average molecular weight (Mn) of 20,000 was carried out in the same manner as in Example 4. (β-amino ester) -polylactic acid-polyethylene glycol copolymer was obtained.

실험예 1. pH 민감성 공중합체의 분자량 측정Experimental Example 1. Determination of molecular weight of pH sensitive copolymer

본 발명에 따라 제조된 pH 민감성 공중합체의 분자량을 측정하기 위하여, 하기와 같은 분석을 실시하였다.In order to measure the molecular weight of the pH sensitive copolymer prepared according to the present invention, the following analysis was carried out.

실시예 1 내지 4에서 제조된 폴리(β-아미노 에스터) 단독 및 이를 이용한 공중합체를 사용하였으며, 이들의 분자량 조절 가능성을 타진하고자 Gel Permeation Chromatography(GPC, Waters사) 분석을 실시하였다. 도 2에서 보는 바와 같이 말단이 카르복실기로 치환된 폴리에틸렌글리콜, 폴리(β-아미노 에스터) 그리고 이를 이용한 공중합체(실시예 4) 순으로 GPC 다이어그램이 나왔고, 체류시간(retention time)으로부터 분자량을 계산할 수 있었다.
Poly (β-amino ester) prepared in Examples 1 to 4 alone and a copolymer using the same were used, and Gel Permeation Chromatography (GPC, Waters, Inc.) analysis was performed to investigate their molecular weight control possibilities. As shown in FIG. 2, a GPC diagram was obtained in the order of polyethylene glycol, a poly (β-amino ester) substituted with a carboxyl group, and a copolymer using the same (Example 4), and the molecular weight could be calculated from the retention time. there was.

실험예 2. 임계응집 농도측정Experimental Example 2 Measurement of Critical Concentration Concentration

본 발명에 따라 제조된 pH 민감성 공중합체 마이셀의 pH 변화에 따른 거동을 관찰하기 위하여, 하기와 같은 실험을 실시하였다.In order to observe the behavior according to the pH change of the pH-sensitive copolymer micelles prepared according to the present invention, the following experiment was carried out.

실시예 4와 5에서 제조된 그라프트 공중합체의 임계응집 농도(Critical aggregation concentration, CGC)를 형광 분광기(Fluorescence spectrometer)를 통해 직접적으로 폴리머좀의 거동 변화를 알 수 없기 때문에 소수성 발광물질인 파이렌(pyrene)을 이용하였다.Since the aggregate aggregation concentration (CGC) of the graft copolymers prepared in Examples 4 and 5 was not directly known through the Fluorescence Spectrometer, the behavior of the polymersomes was not changed. (pyrene) was used.

10-6 M의 파이렌을 함유하는 pH 7.0인 버퍼용액을 만들었으며, 실시예 4 및 5에서 제조된 시료를 2㎎/㎖의 농도로 버퍼 용액에 녹인 후 1/5씩 희석하였다. 형광 분광기를 통해 폴리머좀의 농도 변화로 인해 나타나는 방출되는 에너지의 변화를 측정하였다.
A buffer solution of pH 7.0 containing 10-6 M pyrene was prepared, and the samples prepared in Examples 4 and 5 were dissolved in the buffer solution at a concentration of 2 mg / ml, and then diluted 1/5. Fluorescence spectroscopy measured the change in energy emitted due to the change in concentration of the polymersomes.

실험예 3. 공중합체의 pH 민감도 측정Experimental Example 3. Measurement of pH sensitivity of the copolymer

본 발명에 따라 제조된 pH 민감성 공중합체의 pH 민감도를 동적광산란(DLS)에 의하여 측정하였다. 도 6에서 보는 바와 같이 실시예 4와 5를 통해 제조되어진 공중합체는 pH변화에 의한 폴리머좀-유니머 전이가 소수성 블록인 폴리락틱산의 몰비가 많아질수록 낮은 pH 영역에서 나타났다.
The pH sensitivity of the pH sensitive copolymers prepared according to the present invention was measured by dynamic light scattering (DLS). As shown in FIG. 6, the copolymers prepared in Examples 4 and 5 appeared in the low pH region as the molar ratio of the polylactic acid in which the polymersome-uniformer transition was changed to a hydrophobic block by pH change.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be clear to those who have knowledge of.

Claims (20)

비스아크릴레이트 화합물과 하이드록실기를 갖는 아민 계열 화합물을 반응하여 폴리(β-아미노 에스터) 화합물을 형성하는 단계;
상기 폴리(β-아미노 에스터) 화합물의 측쇄에 하이드록실기를 형성하는 단계;
상기 측쇄에 하이드록실기를 갖는 폴리(β-아미노 에스터)와 락타이드를 중합하는 단계; 및
폴리에틸렌글리콜 화합물을 상기 중합체에 공중합하는 단계를 포함하는 피에이치 민감성 폴리머좀의 제조방법.
Reacting a bisacrylate compound with an amine compound having a hydroxyl group to form a poly (β-amino ester) compound;
Forming a hydroxyl group on the side chain of the poly (β-amino ester) compound;
Polymerizing the poly (β-amino ester) and lactide having a hydroxyl group in the side chain; And
A method of preparing a PH-sensitive polymersome comprising copolymerizing a polyethylene glycol compound to the polymer.
제1항에 있어서,
상기 폴리(ㅯ-아미노 에스터)는 pH 7.0 미만에서 이온화되는 3차 아민기를 포함하는 방법.
The method of claim 1,
Wherein said poly (ㅯ -amino ester) comprises a tertiary amine group that is ionized at less than pH 7.0.
제1항에 있어서,
상기 공중합체는 pH가 7.0 내지 7.4(바람직하게는 7.2 내지 7.4)범위인 경우 폴리머좀을 형성하며, pH가 6.0 내지 7.0 미만 범위인 경우 폴리머좀이 붕괴되어 유니머(unimer)가 되는 방법.
The method of claim 1,
The copolymer forms a polymersome when the pH is in the range of 7.0 to 7.4 (preferably 7.2 to 7.4), and the polymersome collapses and becomes a unimer when the pH is in the range of 6.0 to 7.0.
제1항에 있어서,
상기 비스아크릴레이트는 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 1,4-부탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,3-부탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,6-헥산 다이올 다이아크릴레이트, 1,6-헥산 다이올 에톡실레이트 다이아크릴레이트, 1,6-헥산 다이올 프로폭실레이트 다이아크릴레이트, 3-하이드록시-2,2-다이메틸프로필3-하이드록시-2,2-다이메틸프로피오네이트 다이아크릴레이트, 1,7-헵탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,8-옥탄 다이올 다이아크릴레이트, 1,9-노나 다이올 다이아크릴레이트, 1,10-테칸 다이올 다이아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 다이아크릴레이트, 펜타에리스리톨 다이아크릴레이트, 트리메티롤프로판 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 방법.
The method of claim 1,
The bisacrylates are ethylene glycol diacrylate, 1,4-butane diol diacrylate, 1,3-butane diol diacrylate, 1,6-hexane diol diacrylate, 1,6-hexane di All ethoxylate diacrylate, 1,6-hexane diol propoxylate diacrylate, 3-hydroxy-2,2-dimethylpropyl3-hydroxy-2,2-dimethylpropionate diacryl Late, 1,7-heptane diol diacrylate, 1,8-octane diol diacrylate, 1,9-nona diol diacrylate, 1,10-tecan diol diacrylate, neopentylglycol di A method selected from the group consisting of acrylate, pentaerythritol diacrylate, trimetholpropane or mixtures thereof.
제1항에 있어서,
상기 아민 계열 화합물은 에탄올 아민, 3-아미노-1-프로판올, 2-아미노-1-프로판올, 1-아미노-2-프로판올, 3-아미노-1,2-프로판다이올, 2-아미노-1,3-프로판다이올, 세리놀(serinol), 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판다이올, L-트레니놀(Threninol), 2-아미노-1-부탄올, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 4-아미노-1-프로판올, 4-아미노-2-부탄올, 2-아미노-1-펜탄올, 2-아미노-3-메틸-1-부탄올, 2-아미노-1-펜탄올, 4-아미노-1-부탄올, 5-아미노-1-펜탄올, 발리놀(valinol), 6-아미노-1-헥산올, 7-아미노-1-헵탄올, 8-아미노-1-옥탄올, 10-아미노-1-데칸올, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판다이올, N,N-비스(2-히드록시에틸)에틸렌 다이아민으로 이루어진 군에서 선택된 방법.
The method of claim 1,
The amine compound is ethanol amine, 3-amino-1-propanol, 2-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol, 3-amino-1,2-propanediol, 2-amino-1, 3-propanediol, serinol, 2- (2-aminoethoxy) ethanol, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, L-Treninol, 2-amino -1-butanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, 4-amino-1-propanol, 4-amino-2-butanol, 2-amino-1-pentanol, 2-amino-3-methyl- 1-butanol, 2-amino-1-pentanol, 4-amino-1-butanol, 5-amino-1-pentanol, valinol, 6-amino-1-hexanol, 7-amino-1 -Heptanol, 8-amino-1-octanol, 10-amino-1-decanol, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, N, N-bis (2-hydroxyethyl) The method selected from the group consisting of ethylene diamine.
제1항에 있어서,
폴리(β-아미노 에스터) 제조시, 상기 비스아크릴레이트 화합물과 하이드록실기를 갖는 아민 계열 화합물의 몰 비는 1: 0.5 - 1.6 인 방법.
The method of claim 1,
In preparing a poly (β-amino ester), the molar ratio of the bisacrylate compound and the amine compound having a hydroxyl group is 1: 0.5 to 1.6.
제1항에 있어서,
상기 측쇄에 하이드록실기를 갖는 폴리(β-아미노 에스터)와 락타이드를 개환중합법에 의해 수행하는 방법.
The method of claim 1,
A method in which the poly (β-amino ester) and lactide having a hydroxyl group in the side chain are carried out by a ring-opening polymerization method.
제7항에 있어서,
폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산 공중합체의 폴리락틱산 화합물의 수평균 분자량은 150 내지 1000인 방법.
The method of claim 7, wherein
The number average molecular weight of the polylactic acid compound of the poly (β-amino ester) -polylactic acid copolymer is 150 to 1000.
제1항에 있어서,
상기 폴리에틸렌글리콜 화합물의 수평균 분자량(Mn)은 500내지 5000인 방법.
The method of claim 1,
The number average molecular weight (Mn) of the polyethylene glycol compound is 500 to 5000 method.
제1항에 있어서,
폴리(β-아미노 에스터)-폴리락틱산-폴리에틸렌글리콜 공중합체는 하기 화학식인 방법.
Figure pat00012
상기 식에서,
R1, R2 는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기이며, 이때 x, y와 n, m은 1 내지 200 범위의 자연수이다.
The method of claim 1,
The poly (β-amino ester) -polylactic acid-polyethylene glycol copolymer is of the formula
Figure pat00012
Where
R 1 , R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, wherein x, y and n, m are natural numbers ranging from 1 to 200.
제1항에 있어서,
상기 공중합체의 수평균 분자량은 10,000 내지 20,000인 방법.
The method of claim 1,
The number average molecular weight of the copolymer is 10,000 to 20,000.
제1항에 있어서,
폴리(β-아미노 에스터)의 함량은 10 내지 70중량%, 폴리락틱산(B)의 함량은 30 내지 80중량%, 폴리에틸렌글리콜의 함량이 1 중량% 미만이거나 10중량%인 방법.
The method of claim 1,
The content of poly (β-amino ester) is 10 to 70% by weight, the content of polylactic acid (B) is 30 to 80% by weight, the content of polyethylene glycol is less than 1% by weight or 10% by weight.
제1항에 있어서,
기 폴리(β-아미노 에스터) 화합물, 폴리락틱산 화합물 및 폴리에틸렌글리콜 화합물의 몰비는 10:15:1 내지 10:5:1 인 방법.
The method of claim 1,
The molar ratio of the group poly (β-amino ester) compound, polylactic acid compound and polyethylene glycol compound is 10: 15: 1 to 10: 5: 1.
제1항에 있어서,
상기 폴리에틸렌글리콜 화합물은 말단기가 카르복실기, 아민기 및 하이드록실기로 구성된 군으로부터 선택된 관능기로 치환된 기를 포함하는 방법.
The method of claim 1,
The polyethylene glycol compound comprises a group in which the terminal group is substituted with a functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an amine group and a hydroxyl group.
제 1항에 있어서,
상기 폴리머좀의 직경은 10 내지 100 nm 범위인 방법.
The method of claim 1,
The diameter of the polymersomes ranges from 10 to 100 nm.
제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 의한 방법으로 제조된 폴리머좀 및
상기 폴리머좀에 화학적으로 결합될 수 있는 질환의 진단을 위한 광학영상영상 표지자 또는 분자영상 조영제 또는 질환의 치료를 위한 치료제 물질을 포함하는 폴리머좀 약물 조성물.
A polymersome prepared by the method according to any one of claims 1 to 15 and
A polymersome drug composition comprising an optical imaging marker or molecular imaging contrast agent for treating a disease that may be chemically bound to the polymersome or a therapeutic agent for treating a disease.
제 16항에 있어서,
상기 폴리머좀에 화학적으로 결합될 수 있는 질환의 진단을 위한 분자영상용 표지자로서는 pyrene, RITC(rhodamine B isothiocyanate), FITC(fluorescein isothiocyanate), phycoerythrin(PE), ICG(indocyanine green), PSA(prostate-specific antibody), AFP(alpha-fetoprotein), HCG(human chorionic gonadotropin), CA 125(cancer antigen 125), CA 15-3(cancer antigen 15-3), CEA(carcinoembryonic antigen)로 이루어진 군에서 1 이상 선택된 조성물.
17. The method of claim 16,
Molecular imaging markers for diagnosing diseases that may be chemically bound to the polymersome include pyrene, RITC (rhodamine B isothiocyanate), FITC (fluorescein isothiocyanate), phycoerythrin (PE), ICG (indocyanine green), PSA (prostate-) 1 or more selected from the group consisting of specific antibody (alpha) -fetoprotein (AFP), human chorionic gonadotropin (HCG), cancer antigen 125 (CA 125), cancer antigen 15-3 (CA 15-3), and carcinoembryonic antigen (CEA) Composition.
제 16항에 있어서,
상기 폴리머좀에 화학적으로 결합될 수 있는 질환의 진단을 위한 분자영상 조영제로서는 상자성물질인 산화철, 산화망간, 산화아연, 산화가돌리늄으로 이루어진 군에서 1 이상 선택된 조성물.
17. The method of claim 16,
Molecular imaging contrast agent for diagnosing a disease that can be chemically bound to the polymersome as a composition selected from the group consisting of paramagnetic material iron oxide, manganese oxide, zinc oxide, gadolinium oxide.
제 16항에 있어서,
상기 폴리머좀체에 화학적으로 결합될 수 있는 질환의 치료를 위한 치료제 물질로서는 파클리탁셀(paclitaxel, PTX), 독소루비신(doxorubicin, DOX), 도세탁셀(docetaxel, DOCE) 등의 항암제, 항균제, 스테로이드류, 소염진통제, 성호르몬, 면역 억제제, 항바이러스제, 마취제, 항구토제, 항히스타민제와 단백질로서 보바인세럼 알부민(bovine serum albumin), 휴먼세럼 알부민(hunman serum albumin), 인간성장호르몬(human growth hormone)으로 이루어진 군에서 1 이상 선택된 조성물.
17. The method of claim 16,
Therapeutic materials for the treatment of diseases that may be chemically bound to the polymersome body include anti-cancer agents such as paclitaxel (paclitaxel, PTX), doxorubicin (DOX), docetaxel (docetaxel, DOCE), antibacterial agents, steroids, anti-inflammatory drugs, Sex hormones, immunosuppressants, antiviral agents, anesthetics, antiemetics, antihistamines and proteins in the group consisting of bovine serum albumin, human serum albumin, and human growth hormone At least one selected composition.
하기 반응식으로 표기되는 화합물인 폴리머좀의 제조방법.
Figure pat00013


상기 식에서,
R1, R2 는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기이며, 이때 x, y 및 n, m은 1 내지 200 범위의 자연수이다.
A method for producing a polymersome, which is a compound represented by the following scheme.
Figure pat00013


Where
R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, wherein x, y and n, m are natural numbers ranging from 1 to 200.
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