KR20120045155A - Polymer conjugated photosensitizer for photodynamic therapy and preparation method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A polymer-photosensitizer conjugate for photodynamic therapy is provided to ensure biodegration and biocompatibility in vivo. CONSTITUTION: A polymer-photosensitizer conjugate for photodynamic therapy contains 3-diethylaminopropyl(DEAP), photosensitizer, and polyethylene glycol-grafted biocompatible polymers. The biocompatible polymers include glyol chitosan, hyaluronic acid, pullulan, curdlan, pectin, starch, dextran, chitosan, poly-L-lysine, or polyaspartic acid. The photosensitizer is chlorine e6, protoporphyrin 9, benzoporphyrin, monoasplchlorine, or mezotetrahydroxyphenyl chlorine.

Description

광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체 및 이의 제조방법{Polymer conjugated photosensitizer for photodynamic therapy and preparation method thereof}Polymer-conjugated photosensitizer for photodynamic therapy and preparation method

본 발명은 약산성 조건을 가지는 질병 부위에서 선택적으로 반응하여 활성산소 (단일항산소, 라디칼산소) 발생 효율을 높여 치료효능을 증진시킬 수 있는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention provides a polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy that can selectively react in a disease site having weakly acidic conditions to increase the efficiency of generating active oxygen (monooxygen, radical oxygen) and enhance the therapeutic effect, and a method for preparing the same. It is about.

현대인의 암 발생률은 기하급수적으로 증가하고 있으며 사망 원인 중 많은 비중을 차지하고 있으나 암을 치료하기 위한 치료법 중 가장 많이 사용되는 항암제치료는 암세포를 직접적으로 공격하여 제거할 수 있다는 장점이 있지만 항암제에 대한 내성이 생길 수 있으며 암세포 뿐 아니라 주변의 정상조직에도 작용하여 부작용이 나타나는 등 여러 문제점이 있어 질병을 효과적으로 치료하기에는 어려움이 있다. Although the incidence of cancer in modern people is increasing exponentially and accounts for a large part of the causes of death, chemotherapy, which is the most widely used treatment for cancer, has the advantage of directly attacking and removing cancer cells. This may occur, and there are various problems such as side effects appearing as well as cancer cells as well as the surrounding normal tissues, it is difficult to effectively treat the disease.

한편, 광역학치료법(Photodynamic therapy:PDT)은 최근 주목받고 있는 암 치료 방법 중의 하나이다.On the other hand, photodynamic therapy (PDT) is one of the recent cancer treatment methods.

광역학치료에 사용되는 광응답제(photosensitizer)는 빛에 노출되지 않을 경우 세포독성이 거의 없다가, 특정 파장의 빛을 조사하면 광응답제가 빛을 받아 여기되면서 발생되는 광 에너지가 종양 조직 내의 산소로 전달되고, 기저상태에 있던 산소는 화학 반응성이 뛰어난 반응성 산소종 (단일항산소(singlet oxygen), 산소 라디칼, superoxide 및 peroxide)을 발생시키게 된다. 이러한 반응성 산소종은 주변 세포성분과 혈관조직을 화학적으로 파괴하기 시작하여 세포자멸괴사(apoptosis)와 세포괴사(necrosis)로 진행하게 된다. 또한, 이러한 광응답제는 정맥 내 투여 후 암 조직에 특이적으로 축적되는 성질을 가지고 있어, 일정시간이 지난 뒤에 특정 파장의 빛을 조사하게 되면 암 조직만 괴사하고 정상조직은 보존될 수 있다. 따라서 광역학치료는 일반적인 항암제 치료 요법에 비해 부작용 완화에 큰 장점을 가지고 있다. 이처럼, 광역학치료는 정상 세포를 보존하면서 암 세포만 선택적으로 제거할 수 있는 장점이 있으며, 대부분 전신 마취의 위험성을 배제할 수 있고, 간단한 국소 마취만으로 시술할 수 있는 등 시술이 용이한 장점도 있다. 이러한 장점을 가지는 광역학치료는 1980년대부터 본격적으로 연구되어 왔으며, 1990년대에 들어와서는 캐나다, 독일, 일본 등에서 임상시술이 승인된 이래 미국의 FDA가 1996년 1월에 식도암 치료 허가, 1997년 9월에는 초기 폐암 치료에 대해 승인을 하는 등 전 세계적으로 광범위하게 사용되어지고 있다.The photoensitizer used in photodynamic therapy has little cytotoxicity when it is not exposed to light, but when light of a specific wavelength is irradiated, the light energy generated by the photoresponder is excited by the oxygen in the tumor tissue. The oxygen in the ground state generates reactive oxygen species (singlet oxygen, oxygen radicals, superoxide and peroxide) that are highly chemically reactive. These reactive oxygen species start chemically destroying the surrounding cellular components and vascular tissues and proceed to apoptosis and necrosis. In addition, such photoresponders have a property of specifically accumulating in cancer tissues after intravenous administration, and when a certain wavelength of light is irradiated after a certain time, only cancer tissues may be necrotic and normal tissues may be preserved. Therefore, photodynamic therapy has a great advantage in alleviating side effects compared with general chemotherapy. As such, photodynamic therapy has the advantage of selectively removing only cancer cells while preserving normal cells, and most of them can eliminate the risk of general anesthesia and can be easily treated with simple local anesthesia. have. Photodynamic therapy with this advantage has been studied in earnest since the 1980s, and in the 1990s, the US FDA approved the treatment of esophageal cancer in January 1996 since the clinical procedure was approved in Canada, Germany and Japan. It is widely used worldwide in September, with approvals for early lung cancer treatment.

그러나 현재 사용 중인 광역학치료는 빛의 투과 제한으로 부피가 큰 종양에는 사용되고 있지 못하며 특히, 종양 내의 광응답제의 농도가 낮아 효율적인 치료 효과를 보이지 못하고 있다. 광역학치료법의 효율성을 규정하는 중요한 요소 중의 하나는 표적성 또는 선택성(selectivity)으로서 종양조직과 정상조직에 있어 종양조직에만 광응답제를 선택적으로 축적시키는 정도를 나타낸다. 그러나 기존의 광응답제는 종양으로의 선택성 및 축적성이 낮고 소수의 경우에는 정상부위에도 작용하여 부작용을 유발하는 경우도 있어 효과적으로 광응답제를 전달하기 위한 다양한 노력이 계속 진행 중이다.However, photodynamic therapy currently in use is not used for bulky tumors due to the restriction of light transmission, and in particular, low concentrations of photoresponders in tumors do not show an effective therapeutic effect. One of the important factors defining the efficiency of photodynamic therapy is target or selectivity, which indicates the extent of selective accumulation of photoresponders only in tumor tissues in tumor tissues and normal tissues. However, existing photoresponders have low selectivity and accumulation to tumors, and in a few cases, they also act on normal sites and cause side effects. Therefore, various efforts are being made to effectively deliver photoresponders.

따라서 종양 선택성을 높여 부작용을 줄이고 레이저에 의한 효율적인 치료를 위한 새로운 광응답제의 개발의 요구되고 있는 실정이다.
Therefore, there is a demand for the development of a new photoresponder for reducing the side effects by increasing tumor selectivity and efficient treatment by laser.

이에 본 발명자들은 낮은 선택성을 갖는 대부분의 광응답제들의 문제점을 극복하고 효과적으로 질병 부위에 광응답제를 전달하기 위하여, 생체적합성 및 생분해성의 고분자의 아민기에 광응답제와 pH 민감성 물질이 도입되어 형성된 접합체가 미세한 pH의 변화에서도 반응하여 약산성에서 분해됨으로써, 약산성 환경을 가지는 질병에 대해 선택성 및 축적률이 높으면서도 단일항산소의 발생 효율을 높일 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.In order to overcome the problems of most photoresponders having low selectivity and to effectively deliver the photoresponder to the disease site, the present inventors have introduced a photoresponder and a pH sensitive material into an amine group of a biocompatible and biodegradable polymer. The conjugate reacts even at small pH changes and decomposes in weakly acidic conditions, thereby reducing the weakly acidic environment. Eggplant has been found to be able to increase the efficiency of the generation of mono-antioxidants while high selectivity and accumulation rate for the disease and completed the present invention.

따라서 본 발명의 목적은 생체적합성 및 생분해성의 키토산 유도체, 광응답제, pH 민감성 물질 및 폴리에틸렌글리콜이 유기 화학적으로 결합되어 있는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy in which biocompatible and biodegradable chitosan derivatives, photoresponders, pH sensitive substances and polyethylene glycol are organically bound.

본 발명의 다른 목적은 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체의 제조방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for preparing a polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 3-디에틸아미노프로필(3-diethylaminopropyl:DEAP), 광응답제 및 폴리에틸렌글리콜이 그래프팅(grafting)되어 있는 생체적합성 고분자를 포함하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a polymer for photodynamic therapy comprising a biocompatible polymer grafted with 3-diethylaminopropyl (DEAP), a photoresponder and polyethylene glycol (grafting) Provide a photoresponder conjugate.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 생체적합성 고분자는 글리콜 키토산(glycol chitosan), 히아루론산(hyaluronic acid), 플루란(pullulan), 커드란(curdlan), 펙틴(pectin), 전분(starch), 덱스트란(dextran), 키토산(chitosan), 폴리-L-라이신 및 폴리아스파르트산으로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the biocompatible polymer is glycol chitosan, hyaluronic acid, pullulan, curdlan, pectin, starch, dex It may be selected from the group consisting of dextran, chitosan, poly-L-lysine and polyaspartic acid.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 광응답제는 클로린 e6, 프로토포피린 9, 보네린, 벤조포피린, 모노아스파틸클로린 및 메조 테트라하이드록시페닐 클로린으로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the photoresponsive agent may be selected from the group consisting of chlorine e6, protopophyrin 9, bonerine, benzoporphyrin, mono aspartyl chlorine and meso tetrahydroxyphenyl chlorine.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 생체적합성 고분자의 1차 아민 하나당 pH 민감성 물질이 0.1 ~ 0.9개로 치환되고, 광응답제가 0.05 ~ 0.5개로 치환되고, 폴리에틸렌글리콜이 0.01 ~ 0.5개로 치환될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the biocompatibility The pH-sensitive substance may be substituted with 0.1 to 0.9 per primary amine of the polymer, the photoresponder may be substituted with 0.05 to 0.5, and the polyethylene glycol may be substituted with 0.01 to 0.5.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 고분자-광응답제 접합체는 pH 6.0 ~ 7.0 범위의 약산성 질병 부위에 선택적으로 축적되고, 광 조사에 의해 활성산소를 생성시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polymer-photoresponder conjugate is selectively accumulated in the weakly acidic disease sites in the range of pH 6.0 ~ 7.0, it can generate free radicals by light irradiation.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 약산성 질병은 근무력증, 루게릭병 및 근위축증과 같은 근신경계(neuromuscular) 질환, 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease), 류마티스 관절염 및 고형 암 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the weakly acidic disease is any one selected from myopathy such as myasthenia gravis, Lou Gehrig's disease and muscular dystrophy, chronic obstructive pulmonary disease, rheumatoid arthritis and solid cancer Can be.

또한, 본 발명은 생체적합성 고분자를 용매에 용해시키는 단계; 상기 생체적합성 고분자가 용해된 용액에 3-디에틸아미노프로필을 첨가하여 상기 생체적합성 고분자의 아민기와 상기 3-디에틸아미노프로필의 카르복실기를 결합시키는 단계; 광응답제와 폴리에틸렌글리콜의 카르복실기를 숙신이미드로 치환시킨 후 상기 용액에 첨가하여 상기 생체적합성 고분자의 아민기와 결합시키는 단계; 및 상기 결합되어 합성된 접합체를 투석 및 동결 건조하는 단계를 포함하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of dissolving the biocompatible polymer in a solvent; Adding 3-diethylaminopropyl to the solution in which the biocompatible polymer is dissolved to bind the amine group of the biocompatible polymer to the carboxyl group of the 3-diethylaminopropyl; Substituting the carboxyl group of the photoresponder and polyethylene glycol with succinimide and adding the solution to the amine group of the biocompatible polymer; And it provides a method for producing a polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy comprising the step of dialysis and freeze-drying the combined conjugated conjugate.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 생체적합성 고분자의 각 반복쇄 1몰 당 3-디에틸아미노프로필 1 ~ 3몰, 광응답제 0.5 ~ 1.5몰, 폴리에틸렌글리콜 0.5 ~ 2몰로 첨가할 수 있다.In one embodiment of the present invention, 1 to 3 mol of 3-diethylaminopropyl, 0.5 to 1.5 mol of photoresponder, and 0.5 to 2 mol of polyethylene glycol may be added per 1 mol of each repeating chain of the biocompatible polymer.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 생체적합성 고분자는 글리콜 키토산(glycol chitosan), 히아루론산(hyaluronic acid), 플루란(pullulan), 커드란(curdlan), 펙틴(pectin), 전분(starch), 덱스트란(dextran), 키토산(chitosan), 폴리-L-라이신 및 폴리아스파르트산으로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the biocompatible polymer is glycol chitosan, hyaluronic acid, pullulan, curdlan, pectin, starch, dex Consisting of dextran, chitosan, poly-L-lysine and polyaspartic acid Can be selected from the group.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 광응답제는 클로린 e6, 프로토포피린 9, 보네린, 벤조포피린, 모노아스파틸클로린 및 메조 테트라하이드록시페닐 클로린으로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the photoresponsive agent may be selected from the group consisting of chlorine e6, protopophyrin 9, bonerine, benzoporphyrin, mono aspartyl chlorine and meso tetrahydroxyphenyl chlorine.

본 발명에 따른 고분자-광응답제 접합체는 생체적합성 고분자를 기본으로 하여 생체 내에서 생분해성 및 생체적합성을 확보할 수 있으며, pH 민감성 물질의 사용으로 인해 약산성 조건에서 선택적으로 작용하도록 하여 질병 부위에 광응답제를 빠르게 전달하여 선택성 및 축적성을 높일 수 있으며, 레이저 조사 시 발생되는 활성산소(단일항산소, 라디칼산소)의 발생 효율을 높여 광역학치료의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
The polymer-photoresponder conjugate according to the present invention can ensure biodegradability and biocompatibility in vivo based on a biocompatible polymer, and selectively act in weakly acidic conditions due to the use of a pH-sensitive substance to the disease site. The photoresponder can be delivered quickly to increase selectivity and accumulator, and can increase the efficiency of photodynamic therapy by increasing the generation efficiency of active oxygen (single oxygen, radical oxygen) generated during laser irradiation.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 합성과정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체를 이용한 광역학치료 원리를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체의 1H-NMR 피크를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체의 입자 크기 분포를 나타낸 그래프이다. (a)는 pH 7.4인 경우, (b)는 pH 6.8인 경우이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체의 형태를 나타낸 FE-SEM 이미지이다. (a)는 pH 7.4인 경우, (b)는 pH 6.8인 경우이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체의 pH에 따른 제타 전위의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체와 GCS-g-Ce6-g-PEG 접합체(대조군)의 pH에 따른 변화를 살펴보기 위한 형광 이미지이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 pH 변화에 따른 (a) GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체와 (b) GCS-g-Ce6-g-PEG 접합체의 단일항산소 발생량을 9,10-디메틸안트라센(dimethylanthracene:DMA)의 형광 강도의 변화를 통해 측정한 데이터이다. pH 7.4(●, 검은색), pH 6.8(■, 빨간색), pH 6.4(▲, 파란색).
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 인간 상피성 난소암 HeLa 세포에 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체(검은색으로 표시)와 free Ce6(대조군, 흰색으로 표시)를 각각 처리했을 때 pH 변화에 따른 광독성(phototoxicity)의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 인간 상피성 난소암 HeLa 세포에 광 조사 없이 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체(1 ~ 400 μg/ml)를 24시간 동안 처리했을 때 세포독성을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따라 인간 상피성 난소암 HeLa 세포에 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체와 free Ce6(대조군)을 각각 처리했을 때 pH 변화에 따른 세포사멸(apoptosis)의 수준을 나타낸 형광 이미지이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따라 인간 상피성 난소암 HeLa 세포에 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체와 free Ce6(대조군)을 각각 pH 7.4, pH 6.8 및 6.4에서 처리했을 때 광학 현미경 사진이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따라 in vivo에서의 효과를 확인하기 위하여, (a) GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG(오른쪽), GCS-g-Ce6-g-PEG(중간) 및 free Ce6(왼쪽)를 각각 HeLa 종양 누드마우스에 정맥 내 투여하고 30분 후에 획득한 형광 이미지이다. 또한, (b) GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 및 (c) GCS-g-Ce6-g-PEG 투여 후 시간에 따른 변화를 살펴보기 위해 시간마다 획득한 형광 이미지이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따라 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG를 처리했을 때 HeLa 종양 누드마우스의 종양 크기를 확인하기 위해 측정한 광학 현미경 사진이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따라 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG와 free Ce6(대조군)을 각각 처리했을 때 HeLa 종양 누드마우스의 종양 부피 변화를 비교하여 나타낸 그래프이다.
Figure 1 shows the synthesis of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a photodynamic therapy using a GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG conjugate according to an embodiment of the present invention The principle is shown.
Figure 3 shows the 1 H-NMR peak of the GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG conjugate according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the particle size distribution of the GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG conjugate according to an embodiment of the present invention. (a) is pH 7.4, (b) is pH 6.8.
5 is a FE-SEM image showing the shape of the GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG conjugate according to an embodiment of the present invention. (a) is pH 7.4, (b) is pH 6.8.
Figure 6 is a graph showing the change in zeta potential according to the pH of the GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG conjugate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a fluorescence image for examining changes in pH of a GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG conjugate and a GCS- g -Ce6- g -PEG conjugate (control) according to an embodiment of the present invention. to be.
Figure 8 is a mono-oxygen of (a) GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG conjugate and (b) GCS- g -Ce6- g -PEG conjugate according to the pH change according to an embodiment of the present invention The generation amount is measured by changing the fluorescence intensity of 9,10-dimethylanthracene (DMA). pH 7.4 (●, black), pH 6.8 (■, red), pH 6.4 (▲, blue).
9 shows GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG conjugate (shown in black) and free Ce6 (control, shown in white) in human epithelial ovarian cancer HeLa cells according to one embodiment of the present invention. It is a graph showing the change of phototoxicity according to the pH change in each treatment.
10 was treated with GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG conjugate (1 to 400 μg / ml) for 24 hours without light irradiation on human epithelial ovarian cancer HeLa cells according to one embodiment of the present invention. It is a graph showing the cytotoxicity when.
FIG. 11 shows apoptosis according to pH change when human epidermal ovarian cancer HeLa cells were treated with GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG conjugate and free Ce6 (control), respectively, according to an embodiment of the present invention. (fluorescence image showing the level of (apoptosis).
FIG. 12 shows GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG conjugate and free Ce6 (control) at pH 7.4, pH 6.8 and 6.4, respectively, in human epithelial ovarian cancer HeLa cells according to one embodiment of the present invention. When is an optical micrograph.
13 is in accordance with one embodiment of the present invention To confirm the effect in vivo , (a) GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG (right), GCS- g -Ce6- g -PEG (middle) and free Ce6 (left) were respectively applied to HeLa. Fluorescence images were obtained 30 minutes after intravenous administration to tumor nude mice. In addition, (b) GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG and (c) GCS- g -Ce6- g -PEG is a fluorescence image obtained every hour to see the change over time after administration.
Figure 14 is an optical micrograph measured to confirm the tumor size of HeLa tumor nude mouse when treated with GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a graph showing tumor volume changes of HeLa tumor nude mice when treated with GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG and free Ce6 (control) according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 약산성을 보이는 질병 부위에 광응답제를 효과적으로 전달하여 광응답제의 선택성 및 축적성을 높이고, 다른 부위에는 작용하지 않고 질병 부위에만 선택적으로 작용할 수 있는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체에 관한 것이다.The present invention effectively delivers photoresponders to disease sites showing weak acidity, thereby increasing the selectivity and accumulation of photoresponders, and polymer-photoresponse for photodynamic therapy that can selectively act only on disease sites without acting on other sites. It relates to a first conjugate.

대다수의 고형 암에 있어 대부분의 암세포는 저산소 상태이기 때문에 혐기성 해당과정을 모색하게 되고 이에 따라 젖산(lactic acid) 등과 같은 산성 물질을 세포 밖으로 배출하여 정상 조직의 pH가 7.4인 것과는 다르게 암세포의 바깥 미세 환경은 약산성(pH 6.5 ~ 7.0)으로 뚜렷한 차이를 보인다(Mol Med Today. 2000, 6, 15-19).In most solid cancers, most of the cancer cells are hypoxic, so they look for anaerobic glycolysis and release acidic substances, such as lactic acid, out of the cells, so that the external microstructure of the cancer cells is different from the normal tissue pH of 7.4. The environment differs slightly in acidity (pH 6.5 to 7.0) (Mol Med Today. 2000, 6, 15-19).

따라서 pH의 변화에 따라 작용하는 광역학치료를 위한 고분자 접합 스마트 광응답제의 개발은 정상 조직에 미치는 부작용을 감소시킬 뿐 아니라 광응답제를 종양 조직으로 효과적으로 전달할 수 있는 새로운 루트를 제시한다.Therefore, the development of polymer conjugated smart photoresponders for photodynamic therapy acting according to pH changes not only reduces side effects on normal tissues, but also provides a new route to effectively deliver photoresponders to tumor tissues.

최근 연구로는 광응답제를 효과적으로 전달하기 위하여 광응답제를 함입한 나노전달체가 pH 6.0 이하에서 민감성을 나타낸다는 연구가 있었으며(C. L. Peng, L. Y. Yang, T. Y. Luo, P. S. Lai, S. J. Yang, W. J. Lin, M. J. Shieh, Nanotechnology. 2010, 21, 155103-15513), 광응답제를 고분자미셀 내부에 물리적으로 함입하여 광응답제와 고분자미셀이 pH 6.5 이하의 환경에서는 물리적으로 완전히 분리하는 기술이 개발되기도 하였다(S. J. Lee, K. Park, Y, K. Oh, S. H. Kwon, S. Her, I. S. Kim, K. Choi, S. J. Lee, H. Kim, S. G. Lee, K. Kim, I. C. Kwon, Biomaterials. 2009, 30, 2929-2939).Recent studies have shown that nanotransmitters containing photoresponders are sensitive below pH 6.0 to effectively deliver photoresponders (CL Peng, LY Yang, TY Luo, PS Lai, SJ Yang, WJ Lin). , MJ Shieh, Nanotechnology. 2010, 21, 155103-15513), a technique was developed in which the photoresponder was physically incorporated into the polymer micelle so that the photoresponder and the polymer micelle were completely separated in an environment of pH 6.5 or lower. (SJ Lee, K. Park, Y, K. Oh, SH Kwon, S. Her, IS Kim, K. Choi, SJ Lee, H. Kim, SG Lee, K. Kim, IC Kwon, Biomaterials. 2009, 30 , 2929-2939).

이에 본 발명자들은 광응답제와 고분자 재료간의 화학적 접합으로 새로운 고분자-광응답제 접합체를 제조하였다. 이러한 고분자접합 스마트 광응답제는 나노전달체로의 광응답제의 물리적 함입 시 발생하는 광응답제의 손실 없이 정량의 광응답제를 체내에 주입할 수 있으며 일반적인 고형 암 주변 환경인 약산성(pH 6.8) 조건에 민감하게 반응하도록 제조되어, 보다 효과적으로 암세포를 치료할 수 있다. Accordingly, the present inventors have prepared a new polymer-photoresponder conjugate by chemical bonding between the photoresponder and the polymer material. These polymer conjugated smart photoresponders can be injected into the body without loss of photoresponders caused by the physical incorporation of photoresponders into nanocarriers and weakly acidic (pH 6.8) It is formulated to be sensitive to conditions so that cancer cells can be treated more effectively.

본 발명에서는 암 세포 바깥 미세 환경인 약산성에서 선택적으로 치료할 수 있는 고분자접합 스마트 광응답제를 제조하기 위해 생체적합성 및 생분해성의 고분자와 광응답제, pH 민감성 물질 및 폴리에틸렌글리콜을 유기 화학적으로 결합시켜 새로운 고분자-광응답제 접합체를 합성하였다. 특히, 고형 암 세포의 주변 환경을 인식할 수 있는 pH 민감성 기능기를 생체적합성 및 생분해성의 고분자에 접합하여 약산성 환경에서 작용하도록 제조하였다는 점에 특징이 있다.In the present invention, in order to prepare a polymer conjugated smart photoresponder that can be selectively treated in a weak acid, a micro-environment outside the cancer cell, a biochemically and biodegradable polymer and an organic chemical combination of a photoresponder, a pH-sensitive substance and polyethylene glycol are newly synthesized. Polymer-photoresponder conjugates were synthesized. In particular, a pH-sensitive functional group capable of recognizing the surrounding environment of solid cancer cells is characterized in that it is prepared to act in a weakly acidic environment by bonding to a biocompatible and biodegradable polymer.

본 발명은 보다 구체적으로 3-디에틸아미노프로필(3-diethylaminopropyl: DEAP), 광응답제 및 폴리에틸렌글리콜이 그래프팅(grafting)되어 있는 생체적합성 고분자를 포함하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체를 제공한다.More specifically, the present invention relates to a polymer-photoresponder for photodynamic therapy including 3-diethylaminopropyl (DEAP), a photoresponder and a biocompatible polymer grafted with polyethylene glycol. Provide the conjugate.

이러한 고분자-광응답제 접합체는 암세포 바깥 미세 환경인 약산성 질병 부위에서 특이적으로 반응해 광응답제의 축적성을 증진시킴으로써 광역학치료를 통한 암 치료 효능을 증진시킨다.The polymer-photoresponder conjugate enhances the efficacy of cancer treatment through photodynamic therapy by specifically accumulating the photoresponder by reacting specifically in the weak acid disease site, which is an external microenvironment of cancer cells.

또한, 본 발명에서는 고분자-광응답제 접합체를 제조하기 위하여 생체 내에서 분해되는(biodegradable) 생분해성 및 생체적합성을 가지는 고분자를 사용한다. In addition, the present invention uses a biodegradable biodegradable and biocompatible polymer to prepare a polymer-photoresponder conjugate.

"생분해성"은 블럭 공중합체가 신체 내에서 화학적으로 분해되어서 비독성 화합물을 형성할 수 있음을 의미한다. 분해속도는 약물 방출 속도와 동일 또는 상이하다. 그리고 "생체적합성"이란 바람직하지 않은 후속효과 없이 인체와 상호작용하는 특성을 의미한다."Biodegradable" means that the block copolymer can be chemically degraded in the body to form non-toxic compounds. The rate of degradation is the same or different than the rate of drug release. And "biocompatible" refers to the nature of interacting with the body without undesirable subsequent effects.

본 발명에서 사용한 상기 생분해성 고분자로는 이에 제한되지는 않으나, 글리콜 키토산(glycol chitosan), 히아루론산(hyaluronic acid), 플루란(pullulan), 커드란(curdlan), 펙틴(pectin), 전분(starch), 덱스트란(dextran), 키토산(chitosan), 폴리-L-라이신 및 폴리아스파르트산으로 이루어진 군 중에서 선택되는 생분해성 고분자 및 이들의 유도체들을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 키토산 유도체를 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 하기 구조식의 키토산 유도체인 글리콜 키토산을 사용할 수 있다.The biodegradable polymers used in the present invention include, but are not limited to, glycol chitosan, hyaluronic acid, pullulan, curdlan, pectin, starch, starch. , Biodegradable polymers and derivatives thereof selected from the group consisting of dextran, chitosan, poly-L-lysine and polyaspartic acid, preferably chitosan derivatives, and more Preferably, glycol chitosan, which is a chitosan derivative of the following structural formula, may be used.

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키토산은 자연계에서 셀룰로오스(cellulose) 다음으로 풍부한 천연 고분자 재료인 키틴(chitin)을 탈아세틸화(deacetylation)하여 얻어지는 화합물을 총칭하는 것으로, 2-아미노-2-디옥시-β-D-글루코피라노오스(2-amino-2-deoxy-β-D- glucopyranose)로 구성된 다당류(polysaccharide)이다. 키토산은 자연계에 존재하는 다른 다당류와 달리 주쇄에 1차 아민을 함유하고 있으며, 이로 인해 매우 독특한 성질을 나타내어, 환경, 농업, 의약 등 여러 분야에서 응용되고 있고, 특히 생체적합성 및 생분해성이 우수하여 유전자 및 약물 전달체, 조직공학을 위한 스케폴드, 주입형 하이드로젤 등의 구성요소로서 의약분야에서 집중적 연구대상이 되고 있다.Chitosan is a generic term for compounds obtained by deacetylating chitin, a natural polymer material rich in cellulose after nature. It is 2-amino-2-dioxy-β-D-glucopyrano It is a polysaccharide composed of 2-amino-2-deoxy-β-D-glucopyranose. Unlike other polysaccharides present in nature, chitosan contains primary amines in its main chain, and because of this, it has very unique properties and is applied in various fields such as environment, agriculture, and medicine. Especially, it has excellent biocompatibility and biodegradability. As a component of genes and drug carriers, scaffolds for tissue engineering, injectable hydrogels, etc., they have been the subject of intensive research in medicine.

상기 키토산은 특정 pH에서 졸-겔 전이 특성을 보이는데, 체내와 비슷한 pH 7.0 내지 7.4 부근에서 겔화가 이루어지고 상기 범위 이하에서는 졸화됨으로써, 체내 주입 시 종래 하이드로 겔에서 볼 수 있었던 주사 바늘의 막힘 현상의 발생 없이 체내에서 안전하게 겔을 형성할 수 있다.The chitosan exhibits a sol-gel transition characteristic at a specific pH, and gelation occurs at pH 7.0 to 7.4, which is similar to that in the body, and solvates below the range, thereby preventing clogging of the injection needles seen in conventional hydrogels. Gels can be formed safely in the body without occurrence.

본 발명에서 광응답제로는 클로린 e6, 프로토포피린 9, 보네린, 벤조포피린, 모노아스파틸클로린 및 메조 테트라하이드록시페닐 클로린으로 이루어진 군 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 특정 파장의 빛에 대해 높은 광화학 활성을 갖는 클로린 e6을 사용할 수 있다.In the present invention, the photoresponder may be selected from the group consisting of chlorine e6, protopophyrin 9, bonerine, benzoporphyrin, monoaspartylchlorine and meso tetrahydroxyphenyl chlorine, and is preferably used for light of a specific wavelength. Chlorin e6 with high photochemical activity can be used.

한편, 본 발명에서 pH 민감성 물질로 하기 화학식 1의 구조를 가지는 3-디에틸아미노프로필(DEAP)을 사용할 수 있다. Meanwhile, in the present invention, 3-diethylaminopropyl (DEAP) having a structure of Chemical Formula 1 may be used as a pH sensitive material.

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상기 DEAP 블럭(block)은 3차 아민을 가지고 있어 체내 pH에 민감성을 나타낼 수 있으며, 특히 약산성(pH 6.8)에서 민감성을 갖는다. 3차 아민기로 인해 pH에 따라 물에 대한 용해도가 달라지는 이온화 특성을 가짐으로써, pH 변화에 따라 겔을 형성하거나 졸 상태를 유지할 수 있다. 상기 3차 아민기는 화학적으로 미-반응성이고, 통상적으로 정상 조직에서 2차 또는 1차 아민 그룹에 비하여 감소된 독성을 나타낸다. 또한, 1차 또는 2차 아민 그룹과 달리, 3차 아민은 생물학적 단백질의 카르복시산과 결합된 아실 유도체로 전환되지 않는다.The DEAP block has a tertiary amine and thus may exhibit sensitivity to pH in the body, particularly at weak acidity (pH 6.8). The tertiary amine group has ionization characteristics in which the solubility in water varies depending on pH, thereby forming a gel or maintaining a sol state according to pH change. The tertiary amine groups are chemically unreactive and typically exhibit reduced toxicity compared to secondary or primary amine groups in normal tissues. In addition, unlike primary or secondary amine groups, tertiary amines are not converted to acyl derivatives bound to carboxylic acids of biological proteins.

본 발명에서는 생체적합성 고분자와 pH 민감성 물질, 광응답제 및 폴리에틸렌글리콜의 유기적인 결합은 반응성이 뛰어난 생분해성 고분자의 자유 아민기가 pH 민감성 물질, 광응답제 및 폴리에틸렌글리콜의 카르복실기와 반응함으로써 고분자-광응답제 접합체를 합성할 수 있다. In the present invention, the organic combination of the biocompatible polymer and the pH sensitive material, the photoresponsive agent and the polyethylene glycol is characterized by the reaction of the free amine group of the highly reactive biodegradable polymer by reacting with the carboxyl group of the pH sensitive material, the photoresponsive agent and the polyethylene glycol. Responder conjugates can be synthesized.

특히, pH 민감성을 가지는 3-디에틸아미노프로필 성분을 커플링 반응시킴으로써, 인체 내에서의 생분해 및 체외로의 완전한 배출이 가능한 접합체를 제조할 수가 있다. In particular, by coupling the 3-diethylaminopropyl component having pH sensitivity, a conjugate capable of biodegradation in the human body and complete discharge into the body can be produced.

본 발명의 일실시예에서는 글리콜 키토산(glycol chitosan: GCS)에 pH 민감성 물질로 3-디에틸아미노프로필(DEAP), 광응답제로 클로린 e6(Ce6) 및 폴리에틸렌글리콜을 그래프팅(grafting) 함으로써 약산성 환경 조건에서 질병 부위에 선택적으로 반응하는 고분자-광응답제 접합체인 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG를 제조하였다.In one embodiment of the present invention, by grafting 3-diethylaminopropyl (DEAP) as a pH-sensitive material to glycol chitosan (GCS), chlorine e6 (Ce6) and polyethylene glycol as a photoresponder (grafting) GCS- g- DEAP - g - Ce6 - g - PEG, a polymer-photoresponder conjugate that selectively reacts to disease sites under conditions, was prepared.

본 발명에 따른 상기 고분자-광응답제 접합체는, 생체적합성 고분자의 1차 아민 하나당 pH 민감성 물질의 치환도가 0.1 ~ 0.9, 광응답제의 치환도가 0.05 ~ 0.5, 폴리에틸렌글리콜의 치환도가 0.01 ~ 0.5 범위인 것이 바람직하고, 가장 바람직한 것은 pH 민감성 물질의 치환도가 0.40, 광응답제의 치환도가 0.20, 폴리에틸렌글리콜의 치환도가 0.38인 경우이다. 상기 치환도의 범위에서 광응답제를 성공적으로 전달할 수 있는 최적의 접합체가 형성될 수 있기 때문이다.In the polymer-photoresponder conjugate according to the present invention, the substitution degree of pH sensitive material per primary amine of the biocompatible polymer is 0.1 to 0.9, the substitution degree of the photoresponder is 0.05 to 0.5, and the degree of substitution of polyethylene glycol is 0.01. It is preferably in the range of ˜0.5, and most preferred is a case where the degree of substitution of the pH sensitive material is 0.40, the degree of substitution of the photoresponder is 0.20, and the degree of substitution of polyethylene glycol is 0.38. This is because an optimal conjugate capable of successfully delivering a photoresponder in the range of the substitution degree can be formed.

본 발명의 상기 고분자-광응답제 접합체는 수용액에서 자기조직화(self-organized)되는데, pH 민감성 DEAP 및 Ce6 그룹의 소수성기와 생체적합성 고분자 및 폴리에틸렌글리콜 그룹의 친수성기에 의한 양친성으로 인하여 수계에서 구형 자기조립체를 형성할 수 있다.The polymer-photoresponder conjugate of the present invention is self-organized in an aqueous solution, spherical magnetic in water due to amphiphilicity by hydrophobic groups of the pH-sensitive DEAP and Ce6 group and the hydrophilic group of the biocompatible polymer and polyethylene glycol group The assembly can be formed.

일반적으로 자기조립(self-assembling)은 친수성 및 소수성을 모두 가진 양친성 분자가 수용액 상에서 회합하여 형성하는 구형집합체를 형성하는데, 친수성기는 구형집합체의 외부에, 소수성기는 내부에 모이게 된다. 본 발명에서 GCS 및 PEG 블럭은 친수성의 바깥쪽 쉘에 위치하고 DEAP 및 Ce6은 소수성의 내부 코어에 위치하며, 특히, DEAP 블럭의 소수성은 산성 조건(~ pKb) 하에서 DEAP 블럭의 이온화가 블럭의 친수성을 증가시킬 것이라는 점에서, 용액의 pH에 대해 의존적이다. 이러한 고분자-광응답제 접합체가 종양 환경에 직면하면 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG가 부분적으로 풀린 구조로 변화하게 된다.In general, self-assembling forms spherical aggregates in which amphiphilic molecules having both hydrophilicity and hydrophobicity associate in an aqueous solution. Hydrophilic groups are collected outside the spherical aggregate and hydrophobic groups are collected inside. In the present invention, the GCS and PEG blocks are located in the hydrophilic outer shell and DEAP and Ce6 are located in the hydrophobic inner core, in particular, the hydrophobicity of the DEAP block is the ionization of the DEAP block under acidic conditions (~ pK b ). It will depend on the pH of the solution in that it will increase. When such polymer-photoresponder conjugates face the tumor environment, the GCS- g- DEAP - g - Ce6 - g - PEG is changed to a partially loosened structure.

또한, 본 발명에 따른 고분자-광응답제 접합체는 pH 7.0 이하의 약산성 환경에서 불안정화, 즉, 고분자-광응답제 접합체의 구조가 변화되어 접합체 내부에 봉입되어 있는 광응답제가 외부로 방출될 수 있다. In addition, the polymer-photoresponder conjugate according to the present invention may be destabilized in a weakly acidic environment of pH 7.0 or less, that is, the structure of the polymer-photoresponder conjugate may be changed so that the photoresponder encapsulated inside the conjugate may be released to the outside. .

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체의 입자크기는 pH 7.4에서 pH 6.8로 변화함에 따라 현저히 작아지며, 이는 약산성 환경에서 접합체의 구조가 풀리기 때문이다.According to one embodiment of the present invention, the particle size of the GCS- g -DEAP - g - Ce6 - g - PEG conjugate is significantly reduced as the pH is changed from pH 7.4 to pH 6.8, which is due to the loosening of the structure of the conjugate in a weakly acidic environment. Because.

따라서 상기 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체는 pH 7.0 이하의 약산성을 보이는 질병 부위에 특이적으로 반응할 수 있는 특징이 있으며, 바람직하게는 pH 5.0 내지 7.0의 약산성을 보이는 부위에 특이적으로 반응할 수 있다. 가장 바람직하게는 pH 6.0 ~ 7.0의 약산성 환경에서 반응할 수 있다.Therefore, the GCS- g- DEAP - g - Ce6 - g - PEG conjugate is characterized by the ability to specifically react to the disease site showing a weak acid pH of less than 7.0, preferably a site showing a weak acidity of pH 5.0 to 7.0 Can react specifically to Most preferably, it can react in a weakly acidic environment of pH 6.0-7.0.

그러므로 본 발명의 고분자-광응답제 접합체는 암과 같은 질환 부위에 형성되는 약산성 조건인 약 pH 6.0 ~ 7.0에서 선택적으로 반응한다. 즉, 중성 pH에서 DEAP 블럭은 소수성의 광응답제를 위한 저장소로 제공될 수 있으며, 반면, 산성 pH의 환경에서 DEAP 블럭은 내부 코어의 양성자 첨가반응(protonation)으로 인해 접합체의 분해를 일으키게 되고, 결과적으로 접합체로부터 광응답제가 밖으로 방출되게 된다.Therefore, the polymer-photoresponder conjugate of the present invention selectively reacts at about pH 6.0 to 7.0, which is a weakly acidic condition formed in a disease site such as cancer. That is, at neutral pH, the DEAP block can serve as a reservoir for hydrophobic photoresponders, whereas in an acidic pH environment, the DEAP block causes degradation of the conjugate due to protonation of the inner core, As a result, the photoresist is released out of the conjugate.

따라서 본 발명의 pH 민감성 DEAP 그룹을 함유한 고분자-광응답제 접합체는 암 조직에 대한 선택성이 높아, 더 많은 양이 암 조직에 선택적으로 축적되어 효과적인 광역학치료 작용을 발휘할 수 있는 장점이 있다.Therefore, the polymer-photoresponder conjugate containing the pH-sensitive DEAP group of the present invention has a high selectivity for cancer tissues, and thus, a larger amount can be selectively accumulated in cancer tissues to exert an effective photodynamic therapeutic effect.

본 발명의 일실시예에서는 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체의 다른 pH의 조건에서의 제타 전위(zeta potential)의 변화를 확인하였는데, 일반적으로 제타 전위는 입자 사이의 반발력이나 인력의 크기에 대한 단위로서 정전기 분산을 제어하는데 중요한 요소로 사용되고 있다. 상기 본 발명의 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체의 제타 전위는 pH 7.4의 경우에는 -8.0mV 정도로 측정되었고, pH가 점점 낮아질수록 제타 전위는 증가하여 pH 6.8에서는 +1.3mV로 측정되었다. 이러한 결과를 통해 약산성 조건에서 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체가 불안정화되고, 조립체의 분해로 인해 접합체 내부에 양이온이 증가하면서 양이온의 노출이 늘어났다는 사실을 알 수 있다. 즉, 이것은 pH 7.4에서 GCS 및 PEG로부터 발생되는 음의 제타전위가 pH 6.8에서의 DEAP 블럭의 양성자 첨가반응에 의해 상쇄됨을 의미한다. In one embodiment of the present invention, a change in zeta potential at different pH conditions of the GCS - g -DEAP - g - Ce6 - g - PEG conjugate was observed. As a unit of attraction size, it is used as an important factor in controlling static dispersion. The zeta potential of the GCS- g -DEAP - g - Ce6 - g - PEG conjugate of the present invention was measured at about -8.0 mV at pH 7.4, and as the pH was lowered, the zeta potential increased to +1.3 mV at pH 6.8. Was measured. These results indicate that the GCS- g -DEAP - g - Ce6 - g - PEG conjugate was destabilized under weakly acidic conditions, and the exposure of the cation increased as the cation increased in the conjugate due to decomposition of the assembly. In other words, this means that the negative zeta potential generated from GCS and PEG at pH 7.4 is offset by the protonation of the DEAP block at pH 6.8.

또한, 본 발명의 일실시예에서 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체에 대해 FE-SEM으로부터 수득한 형태학적 이미지 역시 pH 7.4 에서 거의 구형의 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체가 pH 6.8에서 불안정하게 되고 부분적으로 사라진다는 것을 보여준다. 즉, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체는 pH 7.4의 중성 조건에서는 그 구조가 안정하게 유지되지만 생리적 pH보다 낮은 pH의 약산성 조건에서는 접합체의 구조가 분해된다. In addition, in one embodiment of the present invention, the morphological images obtained from FE-SEM for the GCS - g -DEAP - g - Ce6 - g - PEG conjugate are also almost spherical GCS- g -DEAP - g- Ce6 at pH 7.4. g- PEG conjugates become unstable and partially disappear at pH 6.8. That is, the structure of the GCS - g- DEAP - g- Ce6 - g- PEG conjugate remains stable at neutral conditions of pH 7.4, but the structure of the conjugate is degraded at weakly acidic conditions of pH lower than physiological pH.

본 발명에 따른 고분자-광응답제 접합체는 생체적합성 및 생분해성의 고분자 유도체를 사용하여 생체적합성 및 생분해성을 확보하고, 여기에 광응답제, pH 민감성 기능성기를 유기 화학적으로 결합되어 약산성을 발현하는 부위에만 표적할 수 있어 효과적으로 종양 조직에 도달할 수 있다. 또한, 본 발명의 고분자-광응답제 접합체는 pH 민감성 물질의 사용으로 인해 약산성 조건에서 민감하게 작용하여 접합체의 구조가 붕괴(즉, pH 민감성 물질인 3-디에틸아미노프로필이 pH의 변화에 의해 화학적으로 변성되어 결국 글리콜 키토산의 아민기가 노출되고 이온결합이 해리되면서 궁극적으로 접합체의 구조가 변형됨)될 수 있으므로 상기 나노 복합체의 내부에 존재하는 광응답제를 빠른 시간 내에 표적 부위로 전달함으로서 선택성 및 축적성을 높일 수 있으며, 광응답제인 클로린 e6가 광활성을 나타낼 수 있는 특정 파장인 670nm 레이저를 조사하면 광응답제를 통한 활성산소(단일항산소, 라디칼산소)의 발생효율을 높여 질병 부위에 대한 광역학치료 효과를 높일 수 있다.The polymer-photoresponder conjugate according to the present invention secures biocompatibility and biodegradability by using biocompatible and biodegradable polymer derivatives, and the photoresponder and pH sensitive functional group are organic chemically bonded to the site to express weak acidity. Can only target tumor tissue effectively. In addition, the polymer-photoresponder conjugate of the present invention acts sensitively under weakly acidic conditions due to the use of a pH sensitive material so that the structure of the conjugate collapses (i.e., 3-diethylaminopropyl, a pH sensitive material, is affected by a change in pH). Chemically modified to eventually expose the amine group of glycol chitosan and ultimately modify the structure of the conjugate as the ionic bonds dissociate), thereby delivering a photoresponder present within the nanocomposite to the target site in a short time. And 670 nm, a specific wavelength at which the photoresponsive chlorine e6 can exhibit photoactivity. Irradiation of the laser can increase the efficiency of the generation of active oxygen (single oxygen, radical oxygen) through the photoresponder to enhance the photodynamic therapy effect on the disease site.

그러므로 본 발명의 고분자-광응답제 접합체는 약산성 조건의 환경 변화를 가지는 특정 질병 또는 산증과 같은 질병에 대해 선택적 및 효율적으로 약물을 전달하여 치료 효과를 높일 수 있으며, 특히 상기 약산성 조건의 환경 변화를 가지는 특정 질병인 근무력증, 루게릭병 및 근위축증과 같은 근신경계(neuromuscular) 질환, 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease), 류마티스 관절염 및 고형 암과 같은 질병을 치료하는데 사용할 수 있다.Therefore, the polymer-photoresponder conjugate of the present invention can increase the therapeutic effect by selectively and efficiently delivering a drug to a specific disease or a disease such as acidosis having an environmental change of a weakly acidic condition, and in particular, changes the environmental change of the weakly acidic condition. Eggplants can be used to treat certain diseases, such as myotitis, Lou Gehrig's disease and muscular dystrophy, such as neuromuscular diseases, chronic obstructive pulmonary diseases, rheumatoid arthritis and solid cancer.

본 발명에서 “고형 암”은 혈액 암을 제외한 모든 덩어리로 이루어진 암을 의미하며, 암은 비정상적인 세포의 빠르고 제어되지 않는 성장을 특징으로 하는 질환으로 정의되며, 암 세포는 국부적으로 확산되거나 또는 혈류 및 림프계를 통해 신체의 다른 부분으로 확산될 수 있다. 고형 암의 종류로는 이에 제한되지는 않으나, 위암, 간암, 폐암, 식도암, 유방암, 자궁경부암, 자궁내막암, 난소암, 자궁육종, 나팔관암종, 질암종, 음문암종, 췌장암, 신장암, 방광암, 요도담, 전립선암, 고환암, 담낭암, 담도암, 췌장암, 소장암, 대장암, 항문암, 결장암, 직장암, 뇌종양, 양성성상세포종, 악성성상세포종, 뇌하수체 선종, 뇌수막종, 뇌림프종, 뇌간종양, 뇌척수종양, 두경부암, 골암, 흉선종, 중피종, 생식세포종, 다발성 골수종, 육종, 내분비선암, 갑상선암, 부갑상선암, 부신암, 신장골반 암종, 신경교종암, 중추신경계(central nervoussystem:CNS) 종양, 조혈종양, 섬유육종, 신경아세포종, 성상세포종, 림프종, 악성 흑색종, 구강암, 비인두암, 비강/부비동암, 피부암 등을 포함한다.In the present invention, "solid cancer" refers to a cancer composed of all clumps except blood cancers, and cancer is defined as a disease characterized by fast and uncontrolled growth of abnormal cells, and cancer cells are spread locally or in the bloodstream and It can spread through the lymphatic system to other parts of the body. Types of solid cancer include, but are not limited to, stomach cancer, liver cancer, lung cancer, esophageal cancer, breast cancer, cervical cancer, endometrial cancer, ovarian cancer, uterine sarcoma, fallopian tube carcinoma, vaginal carcinoma, vulvar carcinoma, pancreatic cancer, kidney cancer, bladder cancer , Urethral wall, prostate cancer, testicular cancer, gallbladder cancer, biliary tract cancer, pancreatic cancer, small intestine cancer, colon cancer, anal cancer, colon cancer, rectal cancer, brain tumor, benign astrocytoma, malignant astrocytoma, pituitary adenoma, meningioma, cerebral lymphoma, brain stem tumor, Cerebrospinal tumors, head and neck cancers, bone cancer, thymoma, mesothelioma, germ cell tumor, multiple myeloma, sarcoma, endocrine adenocarcinoma, thyroid cancer, parathyroid cancer, adrenal cancer, renal pelvic carcinoma, glioma cancer, central nervous system (CNS) tumor, hematopoietic tumor , Fibrosarcoma, neuroblastoma, astrocytoma, lymphoma, malignant melanoma, oral cancer, nasopharyngeal cancer, nasal / sinus cancer, skin cancer and the like.

나아가 본 발명은 본 발명에 따른 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체의 제조방법을 제공한다.The present invention further provides a method for preparing a polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy according to the present invention.

본 발명에 따른 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체는 키토산 유도체, 광응답제, pH 민감성 물질, 폴리에틸렌글리콜의 유기합성반응으로 제조할 수 있다.The polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy according to the present invention can be prepared by the organic synthesis of chitosan derivatives, photoresponders, pH sensitive materials, polyethylene glycol.

본 발명의 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체는 당업자에게 자명한 방법을 이용하여 제조될 수 있으나, 바람직하게는 (a) 생체적합성 고분자를 용매에 용해시키는 단계; (b) 상기 생체적합성 고분자가 용해된 용액에 3-디에틸아미노프로필을 첨가하여 상기 생체적합성 고분자의 아민기와 상기 3-디에틸아미노프로필의 카르복실기를 결합시키는 단계; (c) 광응답제와 폴리에틸렌글리콜의 카르복실기를 숙신이미드로 치환시킨 후 상기 용액에 첨가하여 상기 생체적합성 고분자의 아민기와 결합시키는 단계; 및 (d) 상기 결합되어 합성된 접합체를 투석 및 동결 건조하는 단계를 포함할 수 있다.The polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy of the present invention may be prepared using a method apparent to those skilled in the art, but preferably (a) dissolving the biocompatible polymer in a solvent; (b) adding 3-diethylaminopropyl to the solution in which the biocompatible polymer is dissolved to bind the amine group of the biocompatible polymer to the carboxyl group of the 3-diethylaminopropyl; (c) substituting the photoresponder and the carboxyl group of polyethylene glycol with succinimide and adding the solution to the amine group of the biocompatible polymer; And (d) dialysis and lyophilizing the conjugated and synthesized conjugate.

본 발명에 따른 상기 고분자-광응답제 접합체의 제조방법에 있어서, 상기 생체적합성 고분자를 용해할 수 있는 용매로는 상기 생체적합성 고분자를 용해시킬 수 있는 용매라면 모두 사용가능하며, 바람직하게는 디메틸설폭사이드(DMSO)를 사용할 수 있다. In the manufacturing method of the polymer-photoresponder conjugate according to the present invention, any solvent capable of dissolving the biocompatible polymer may be used as long as it is a solvent capable of dissolving the biocompatible polymer, preferably dimethyl sulfoxide Side (DMSO) can be used.

또한, 상기 생체적합성 고분자가 용해된 용액에 첨가되는 3-디에틸아미노프로필(DEAP)은 생체적합성 고분자 1몰 당 1 ~ 3몰의 양으로 첨가할 수 있으며, 반응 용액에 트리에틸아민, 피리딘 등을 첨가하여 생체적합성 고분자의 아민기와 3-디에틸아미노프로필의 카르복실기를 결합시킬 수 있다.In addition, 3-diethylaminopropyl (DEAP) added to the solution in which the biocompatible polymer is dissolved may be added in an amount of 1 to 3 mol per mole of the biocompatible polymer, and triethylamine, pyridine, etc., to the reaction solution. May be added to bond the amine group of the biocompatible polymer with the carboxyl group of 3-diethylaminopropyl.

다음으로, 광응답제와 폴리에틸렌글리콜의 반응성기인 카르복실기를 숙신이미드로 치환시킨 후, 상기 반응 용액에 광응답제는 생체적합성 고분자 1몰 당 0.5 ~ 1.5몰, 폴리에틸렌글리콜은 생체적합성 고분자 1몰 당 0.5 ~ 2몰의 양으로 첨가하여 상기 생체적합성 고분자의 아민기와 결합시킨다. 이후, 반응물을 투석 및 동결 건조시켜 고분자-광응답제 접합체를 얻는다.Next, after replacing the carboxyl group, which is a reactive group between the photoresponder and polyethylene glycol, with succinimide, the photoresponder in the reaction solution is 0.5 to 1.5 mol per mol of the biocompatible polymer, and polyethylene glycol per mol of the biocompatible polymer. It is added in an amount of 0.5 to 2 mol to combine with the amine group of the biocompatible polymer. The reaction is then dialyzed and lyophilized to obtain the polymer-photoresponder conjugate.

이렇게 합성된 물질은 생리적 pH에서는 소수성 중심과 친수성 표면을 자발적으로 형성하여 친수성 표면에는 생체적합성 고분자와 폴리에틸렌글리콜, 중심에는 광응답제와 3-다이에틸아미노프로필이 밀집되지만, pH가 감소하면 3-다이에틸아미노프로필의 이온화에 따라 고분자 사슬 간에 엉킴이 풀려 광응답제 간의 밀집이 풀리게 된다. 이에 따라 소수성 중심에 밀집되어 광응답제 서로 간의 상호작용이 발생하고 이로 인해 광 응답 효율이 억제되었던 고분자접합 광응답제가 약산성 환경에 접촉할 경우 소수성 중심이 사라지면서 광응답제 간의 상호작용도 감소하여 광 응답 효율이 증진되게 된다. 특히, 일실시예에서 광응답제로 사용한 클로린 e6가 광활성을 갖는 670nm의 레이저를 특정 암 부위에 조사할 경우, 암 부위에만 선택적으로 단일항산소를 발생시켜 치료효과를 증진시킬 수 있다. The synthesized material spontaneously forms hydrophobic centers and hydrophilic surfaces at physiological pH, so that biocompatible polymers and polyethylene glycols are concentrated on the hydrophilic surfaces, and photoresponders and 3-diethylaminopropyl are concentrated on the hydrophilic surfaces. The ionization of diethylaminopropyl releases entanglement between the polymer chains and releases denseness between the photoresponders. As a result, when the polymer conjugated photoresponder, which is concentrated in the hydrophobic center and interacts with the photoresponders, contacts the weakly acidic environment when the polymer conjugated photoresponder, which has suppressed the photoresponse efficiency, disappears, the interaction between the photoresponders decreases. The optical response efficiency will be enhanced. In particular, when chlorine e6 used as a photoresist in one embodiment is irradiated with a 670nm laser having a photoactivity to a specific cancer site, it is possible to selectively generate a single oxygen only in the cancer site to enhance the therapeutic effect.

본 발명의 일 실시예에서는 생체적합성 고분자로서 글리콜 키토산을 사용하고, pH 민감성 물질로 3-디에틸아미노프로필(DEAP)을 사용하였는데, 먼저 글리콜 키토산과 3-디에틸아미노프로필(DEAP)을 이용하여 GCS-g-DEAP를 합성하였다. 이후, 광응답제인 클로린 e6과 폴리에틸렌글리콜의 카르복실기를 숙신이미드로 치환시킨 후, 글리콜 키토산과 반응시켜 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체를 합성하였다.In an embodiment of the present invention, glycol chitosan was used as a biocompatible polymer, and 3-diethylaminopropyl (DEAP) was used as a pH-sensitive substance. First, glycol chitosan and 3-diethylaminopropyl (DEAP) were used. GCS- g -DEAP was synthesized. Subsequently, the carboxyl group of chlorine e6 and polyethylene glycol, a photoresponder, was substituted with succinimide, and then reacted with glycol chitosan to synthesize a GCS - g -DEAP - g - Ce6 - g - PEG conjugate.

상기 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체의 합성과정은 도 1에 나타낸 바와 같이, 글리콜 키토산(GCS)의 자유 아민기가 3-디에틸아미노프로필(DEAP)의 이소티오시아네이트기(isothiocyanate)와 반응하여 상기 아민기에 3-디에틸아미노프로필(DEAP)이 도입됨으로써 합성할 수 있는데, 이때 상기 반응은 상온에서 5 ~ 7일간 반응시킬 수 있다. 다음으로 광응답제로 클로린 e6과 폴리에틸렌글리콜의 반응성기인 카르복실기를 숙신이미드로 치환시킨 후, 첨가하여 실온에서 1 ~ 2시간 반응시켜 글리콜 키토산의 자유 아민기에 결합시킨다.Synthesis of the GCS- g- DEAP - g - Ce6 - g - PEG conjugate is shown in Figure 1, the free amine group of glycol chitosan (GCS) isothiocyanate group of 3-diethylaminopropyl (DEAP) Reaction with (isothiocyanate) can be synthesized by introducing 3-diethylaminopropyl (DEAP) to the amine group, wherein the reaction can be reacted for 5 to 7 days at room temperature. Next, the carboxyl group, which is a reactive group of chlorine e6 and polyethylene glycol, is substituted with succinimide as a photoresponder, and then added and reacted at room temperature for 1 to 2 hours to bind a free amine group of glycol chitosan.

상기 합성된 고분자-광응답제 접합체는 투석 및 동결 건조를 통해 파우더 상태로 수득할 수 있으며, 수상에 녹일 경우 음전하(-)를 띈다.The synthesized polymer-photoresponder conjugate can be obtained in a powder state through dialysis and freeze-drying, and has a negative charge (-) when dissolved in an aqueous phase.

일반적으로 체내의 신진과정은 정상의 수소이온 농도를 유지하기 위해 체내에서 생성된 상당량의 산(acid)의 제거가 신속하게 이루어져야 한다. 그러나 이러한 유지 기능에 장애가 발생하여 수소이온 농도가 7.35 아래로 내려갈 경우에는 산증(acidosis)이 유발되고, 7.45 이상으로 올라갈 경우에는 알칼리성증(Alkalosis)이 유발된다. 또한, 상기 산증(acidosis)은 질환이 발생할 경우 보이는 현상 중 하나로서, 근무력증, 루게릭병 및 근위축증과 같은 근신경계(neuromuscular) 질환, 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease), 류마티스 관절염 및 고형 암과 같은 질병부위는 약산성을 띄는 특징이 있으며, 특히 고형 암의 세포외(extracellular) pH는 7.2 내지 6.0이다.In general, the body's metabolic process must be done quickly to remove a large amount of acid produced in the body to maintain the normal concentration of hydrogen ions. However, this impairment in maintenance function causes acidosis when the hydrogen ion concentration is lowered below 7.35, and alkaline symptoms when raised above 7.45. In addition, the acidosis (acidosis) is one of the symptoms seen when the disease occurs, myopathy (neuromuscular diseases, such as myopathy, Lou Gehrig's disease and muscular dystrophy), chronic obstructive pulmonary disease, rheumatoid arthritis and solid cancer The same disease area is characterized by weak acidity, in particular the extracellular pH of solid cancer is 7.2 to 6.0.

그러나 본 발명에 따른 고분자-광응답제 접합체는 pH 7.0 이하의 약산성을 보이는 질병부위에 특이적으로 반응할 수 있는 특징이 있다. 바람직하게는 pH 5.0 내지 7.0의 약산성을 보이는 부위에 특이적으로 반응할 수 있다. 더욱 바람직하게는 pH 6.0 내지 7.0, 가장 바람직하게는 pH 6.8에서 특이적으로 반응할 수 있다. However, the polymer-photoresponder conjugate according to the present invention has a pH of 7.0 There is a characteristic that can specifically react to the disease site showing the weak acidity. Preferably it may specifically react to the site showing a weak acidity of pH 5.0 to 7.0. More preferably, it can react specifically at pH 6.0-7.0, most preferably pH 6.8.

본 발명의 고분자-광응답제 접합체의 광응답제 방출 원리는 도 2에 나타낸 바와 같이 중성의 pH, 즉, pH 7.4에서는 본 발명에서 합성된 고분자의 내부에 광응답제 물질이 이온결합에 의해 구형의 나노입자들을 형성하고 있다가 pH가 낮아져서 약산성의 조건이 되면, 양이온의 증가로 이온 결합이 균형을 이루지 못하고 상기 이온결합이 해리되면서 내부에 존재하던 광응답제가 외부로 방출하게 되는 것이다. The photoresponder emission principle of the polymer-photoresponder conjugate of the present invention is neutral pH, that is, pH 7.4, as shown in Figure 2, the photoresponder material is spherical by ionic bonding inside the polymer synthesized in the present invention When the nanoparticles are formed and the pH is lowered to become a weakly acidic condition, ionic bonds are not balanced due to an increase in cations, and the photoresist existing inside is released to the outside as the ionic bonds dissociate.

이와 같이, 본 발명의 고분자-광응답제 접합체는 질환 부위에 형성되는 약산성 조건인 약 pH 6.8에서 상기 접합체가 분해되어 약물을 방출할 수 있는 원리에 의한 것이다. As such, the polymer-photoresponder conjugate of the present invention is based on the principle that the conjugate can be decomposed to release the drug at about pH 6.8, which is a weakly acidic condition formed at the disease site.

따라서 본 발명의 고분자-광응답제 접합체는 약산성인 pH 7.0 이하의 조건에서 상기 복합체의 구조 변형을 통해 내부에 존재하는 광응답제를 신속하게 방출할 수 있다.Therefore, the polymer-photoresponder conjugate of the present invention can rapidly release the photoresponder present therein through structural modification of the complex under conditions of pH 7.0 which is weakly acidic.

또 다른 관점에서 본 발명에 따른 고분자-광응답제 접합체는 광역학치료용 약학적 조성물로 사용될 수 있다.In another aspect, the polymer-photoresponder conjugate according to the present invention may be used as a pharmaceutical composition for photodynamic therapy.

상기 “치료”란, 달리 언급되지 않는 한, 상기 용어가 적용되는 질환 또는 질병, 또는 상기 질환 또는 질병의 하나 이상의 증상을 역전시키거나, 완화시키거나, 그 진행을 억제하거나, 또는 예방하는 것을 의미하며, 본원에서 사용된 상기 “치료”란 용어는“치료하는”이 상기와 같이 정의될 때 치료하는 행위를 말한다. 따라서 포유동물에 있어서 약산성 조건의 환경 변화를 가지는 질환의 “치료”또는 “치료요법”은 하기의 하나 이상을 포함할 수 있다:The term “treatment”, unless stated otherwise, means to reverse, alleviate, inhibit the progression of, or prevent the disease or condition to which the term applies, or one or more symptoms of the disease or condition. The term "treatment" as used herein refers to the act of treating when "treating" is defined as above. Thus, the “treatment” or “therapeutic regimen” of diseases with environmental changes in mildly acidic conditions in mammals may include one or more of the following:

(1) 약산성 조건의 환경 변화를 가지는 질환의 성장을 저해함, 즉, 그 발달을 저지시킴,(1) inhibits the growth of diseases with environmental changes in weakly acidic conditions, i.e. inhibits their development,

(2) 약산성 조건의 환경 변화를 가지는 질환의 확산을 예방함, 즉, 전이를 예방함,(2) preventing the spread of diseases with environmental changes in weakly acidic conditions, i.e., preventing metastasis,

(3) 약산성 조건의 환경 변화를 가지는 질환을 경감시킴.(3) alleviate diseases with environmental changes in weakly acidic conditions.

(4) 약산성 조건의 환경 변화를 가지는 질환의 재발을 예방함, 및(4) prevent recurrence of diseases with environmental changes in weakly acidic conditions, and

(5) 약산성 조건의 환경 변화를 가지는 질환의 증상을 완화함(palliating)(5) alleviating the symptoms of diseases with environmental changes in weakly acidic conditions;

본 발명에 따른 광역학 치료용 약제 조성물은 약학적으로 유효한 양의 고분자-광응답제 접합체 또는 그의 염을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기에서약학적으로 유효한 양이란 약산성 조건의 환경 변화를 가지는 질환의 증상을 예방, 개선 및 치료하기에 충분한 양을 말한다.The pharmaceutical composition for treating photodynamics according to the present invention may include a pharmaceutically effective amount of a polymer-photoresponder conjugate or a salt thereof alone or may include one or more pharmaceutically acceptable carriers, excipients or diluents. The pharmaceutically effective amount herein refers to an amount sufficient to prevent, ameliorate, and treat a symptom of a disease having environmental changes in weakly acidic conditions.

본 발명에 따른 고분자-광응답제 접합체 또는 그의 염의 약학적으로 유효한 양은 0.01 ~ 100 mg/day/체중kg일 수 있다. 그러나 상기 약학적으로 유효한 양은 면역질환 증상의 정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.According to the invention Polymer-Photoresponders The pharmaceutically effective amount of the conjugate or salt thereof may be 0.01 to 100 mg / day / kg body weight. However, the pharmaceutically effective amount may be appropriately changed according to the degree of symptoms of immune disease, the age, weight, health condition, sex, route of administration and duration of treatment of the patient.

또한, 상기에서 약학적으로 허용되는이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다. 상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다. In addition, the pharmaceutically acceptable refers to a composition that is physiologically acceptable and does not cause an allergic reaction such as gastrointestinal disorders, dizziness or the like when administered to humans. Examples of such carriers, excipients and diluents include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, Polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. In addition, fillers, anti-coagulants, lubricants, wetting agents, fragrances, emulsifiers and preservatives may be further included.

또한, 본 발명의 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사용액, 멸균 분말의 형태일 수 있다. In addition, the compositions of the present invention may be formulated using methods known in the art so as to provide rapid, sustained or delayed release of the active ingredient after administration to the mammal. The formulations may be in the form of powders, granules, tablets, emulsions, syrups, aerosols, soft or hard gelatine capsules, sterile injectable solutions, sterile powders.

또한, 본 발명에 따른 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여 하거나 비경구 투여할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.In addition, the composition according to the present invention can be administered orally or parenterally according to the desired method, the dosage is the weight, age, sex, health status, diet, time of administration, method of administration, excretion rate and disease of the patient. It may be appropriately changed depending on the severity and the like.

본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 치료 효과적인 질환 상태 또는 증상이 있는 사람 또는 기타 포유동물에 적합하게는 주사 또는 기타 다른 방법으로 전달(예: 이식, 체강 또는 가능한 공간에 넣는 것, 신체의 조직 표면을 코팅 또는 이식가능한 장치의 표면을 코팅함으로써)될 수 있지만, 특히, 상기 조성물은 비경구로 전달되는 것이 바람직하다. '비경구'란 근육내, 복막내, 복부내, 피하, 정맥 및 동맥내를 의미한다. 그러므로 본 발명의 고분자-광응답제 접합체를 포함하는 조성물은 대표적으로 주사 제형으로 제제화될 수 있다. The compositions of the present invention can be delivered by injection or other means, such as implantation, celiac or possible space, tissue of the body, as appropriate for a person or other mammal with a therapeutically effective disease state or condition, depending on the desired method. By coating the surface or by coating the surface of the implantable device), in particular, the composition is preferably delivered parenterally. By parenteral means intramuscular, intraperitoneal, intraperitoneal, subcutaneous, intravenous and intraarterial. Therefore, compositions comprising the polymer-photoresponder conjugates of the present invention may typically be formulated into injectable formulations.

본 발명의 주사가능한 조성물은 임의의 적합한 방법, 바람직하게는 피하 바늘을 통한 주사에 의해 사람 또는 기타 포유동물의 체내에 주사 또는 삽입할 수 있다. Injectable compositions of the invention may be injected or inserted into the body of a human or other mammal by any suitable method, preferably by injection through a hypodermic needle.

예를 들면, 주사 또는 기타 다른 방식으로 동맥내, 정맥내, 비뇨생식기, 피하, 근육내, 피하, 두개내, 심장막내, 흉막내, 또는 기타 신체강 또는 가능한 공간내로 투여할 수 있다. 또는, 카테터 또는 시린지를 통해 예를 들어 관절경 시술 동안에 관절내로, 또는 비뇨생식관내로, 맥관내로, 구개내로 또는 흉막내, 또는 신체 내 임의의 체강 또는 가능한 공간내로, 수술, 외과, 진단 또는 중재 시술 도중에 도입할 수 있다.For example, by injection or in other ways, intraarterial, intravenous, genitourinary, subcutaneous, Intramuscular, subcutaneous, intracranial, intracardiac, pleural, or other body cavity or possible space may be administered. Alternatively, via a catheter or syringe, for example, during arthroscopy, intraarticularly, into the urogenital tract, into the vasculature, into the palate or into the pleura, or into the body It can be introduced during any surgical, surgical, diagnostic or interventional procedure, into any body cavity or space available.

또한, 본 발명의 조성물은 약산성 조건의 환경 변화를 가지는 질환의 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
In addition, the compositions of the present invention can be used alone or in combination with methods using surgery, hormonal therapy, drug treatment and biological response modifiers for the treatment of diseases with environmental changes in weakly acidic conditions.

이하에서, 본 발명을 하기의 실시예 및 첨부된 도면을 통하여 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 의도일 뿐, 본 발명의 보호범위가 하기의 실시예에 기재된 예만으로 국한되는 것은 결코 아니다. 또한, 하기의 실시예 뿐만 아니라, 당업자에 의해서 이로부터 용이하게 추론될 수 있는 사항까지도 본 발명의 보호범위에 속함은 자명하다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples and accompanying drawings. The following examples are only intended to describe the present invention in more detail, and the protection scope of the present invention is not limited to the examples described in the following examples. In addition, not only the following examples but also matters that can be easily inferred by those skilled in the art are obviously included in the protection scope of the present invention.

재료준비Material Preparation

우선, 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체를 제조하기 위하여 다음과 같은 물질들을 준비하였다.First, the following materials were prepared to prepare polymer-photoresponder conjugates for photodynamic therapy.

글리콜 키토산(Glycol chitosan:GCS, Mw=86kDa), 트리에틸렌아민(triethylamine:TEA), 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide:DMSO), 3-디에틸아미노프로필 이소티오시아네이트(3-diethylaminopropyl isothiocyanate:DEAP), 9,10-디메틸안트라센(dimethylanthracene:DMA), N-히드록시숙신이미드(N-hydroxysuccinimide:NHS), 및 N,N’-디사이클로헥실카보디이미드(dicyclohexylcarbodimide:DCC)는 Sigma-Aldrich(USA)로부터 구입하여 사용하였으며, 클로린 e6(Ce6)은 Frontier Scientific Inc(USA)로부터 구입하여 사용하였다.Glycol chitosan (GCS, Mw = 86kDa), triethylamine (TEA), dimethylsulfoxide (DMSO), 3-diethylaminopropyl isothiocyanate (DEAP), 9,10-dimethylanthracene (DMA), N-hydroxysuccinimide (NHS), and N, N'-dicyclohexylcarbodimide (DCC) are Sigma-Aldrich (USA). ) And chlorine e6 (Ce6) was purchased from Frontier Scientific Inc. (USA).

카르복실레이트 폴리에틸렌글리콜(PEG-COOH, Mw=2kDa)은 본 발명자들의 이전 보고(E. S. Lee, Z. Gao, D. Kim, K. Park, I. C. Kwon, Y. H. Bae, J. Control. Release 2008, 129, 228-236)에 기술된 방법으로 합성하였다.Carboxylate Polyethyleneglycol (PEG-COOH, Mw = 2kDa) has been reported by our inventors (ES Lee, Z. Gao, D. Kim, K. Park, IC Kwon, YH Bae, J. Control.Release 2008, 129 , 228-236).

DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium), FBS(fetal bovine serum), 페니실린(penicillin) 및 스트렙토마이신(streptomycin)은 Welgene Inc(한국)로부터 구입하여 사용하였다.DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium), FBS (fetal bovine serum), penicillin (penicillin) and streptomycin were purchased from Welgene Inc. (Korea).

Cell Counting Kit-8(CCK-8)은 Dojindo Molecular Technologies Inc(Japan)로부터 구입하여 사용하였고, Annexin V-FITC fluorescence microscopy kit는 BD PharmingenTM(USA)으로부터 구입하여 사용하였다.
Cell Counting Kit-8 (CCK-8) was purchased from Dojindo Molecular Technologies Inc (Japan) and used, and Annexin V-FITC fluorescence microscopy kit was purchased from BD Pharmingen (TM).

<< 실시예Example 1> 1>

GCSGCS -- gg -- DEAPDEAP -- gg -- Ce6Ce6 -- gg -- PEGPEG 의 합성Synthesis of

먼저, 글리콜 키토산(GCS)(0.01mM)을 DMSO 40ml에 용해시킨 후, 트리에틸아민(TEA) 2ml 및 피리딘 0.1ml를 이용하여 실온에서 1주 동안 반응시켜 DEAP(2mM)를 GCS에 그래프트시켜 GCS-g-DEAP를 제조하였다.First, glycol chitosan (GCS) (0.01 mM) was dissolved in 40 ml of DMSO, and then reacted for 1 week at room temperature using 2 ml of triethylamine (TEA) and 0.1 ml of pyridine, and grafted DEAP (2 mM) to GCS. g- DEAP was prepared.

상기 GCS-g-DEAP 용액을 DMSO 10ml에서 DCC(1.2mM) 및 NHS(1.2mM)로 전활성화(pre-activated)시켜 카르복실기가 숙신이미드로 치환된 Ce6(1.1mM)와 혼합하여 2일간 반응시킨 후, DMSO 5ml에서 DCC(3.2mM) 및 NHS(3.2mM)로 전활성화시켜 카르복실기가 숙신이미드로 치환된 PEG-COOH(3mM)를 첨가하였다. 3일간 반응시킨 후, 상기 용액을 pre-swollen dialysis membrane tube (Spectra/Por MWCO 15K)에 옮기고, PBS pH 5.0 용액에 대해 투석하여 반응하지 않은 DEAP, Ce6, PEG-COOH, 및 NHS를 제거하였다. 이후 얻어진 상기 용액을 여과하여 DCC의 부산물인 디사이클로헥시우레아(dicyclohexyurea)를 제거한 다음, 감압 하에 동결 건조하였다. 그 후, 치환도(degree of substitution, GCS의 1차 아민 당 치환된 DEAP 또는 Ce6 또는 PEG 블럭의 개수)를, δ 1.2 (-CH3, DEAP 블럭) 또는 δ 7.6 (-CH-, Ce6 블럭) 또는 δ 3.54 (-CH2, PEG 블럭) 및 δ2.73 (-CH-, GCS의 반복적인 당 유닛)으로부터 유래된 피크의 도입 비율을 이용한 1H-NMR (TMS를 갖는 DMSO-d6) 피크를 분석함으로써 측정하였다.The GCS- g- DEAP solution was pre-activated with DCC (1.2 mM) and NHS (1.2 mM) in 10 ml of DMSO and mixed with Ce6 (1.1 mM) substituted with succinimide for 2 days to react. Then, PEG-COOH (3 mM) in which carboxyl group was substituted with succinimide by preactivation with DCC (3.2 mM) and NHS (3.2 mM) in 5 ml of DMSO. After 3 days of reaction, the solution was transferred to a pre-swollen dialysis membrane tube (Spectra / Por MWCO 15K) and dialyzed against PBS pH 5.0 solution to remove unreacted DEAP, Ce6, PEG-COOH, and NHS. The resulting solution was then filtered to remove dicyclohexyurea, a byproduct of DCC, and then lyophilized under reduced pressure. Then, the degree of substitution (number of DEAP or Ce6 or PEG blocks substituted per primary amine of GCS) is given as δ 1.2 (-CH 3 , DEAP block) or δ 7.6 (-CH-, Ce6 block). Or 1 H-NMR (DMSO-d 6 with TMS) peak using ratio of introduction of peaks derived from δ 3.54 (-CH 2 , PEG block) and δ2.73 (-CH-, a repeating sugar unit of GCS) Measured by analyzing

그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 1H-NMR을 통해 분석된 치환도는 DEAP 블럭의 경우 0.40, Ce6 블럭의 경우 0.20, PEG 블럭의 경우 0.38인 것으로 확인되었다. 또한, 대조군으로서 DEAP없이 합성한 GCS-g-Ce6-g-PEG(대조군)의 경우, 1H-NMR을 통해 분석된 치환도는 Ce6 블럭의 경우 0.23, PEG 블럭의 경우 0.43인 것으로 확인되었다.
As a result, as shown in FIG. 3, the degree of substitution analyzed by 1 H-NMR was 0.40 for the DEAP block, 0.20 for the Ce6 block, and 0.38 for the PEG block. In addition, for GCS- g- Ce6- g- PEG (control) synthesized without DEAP as a control, the degree of substitution analyzed by 1 H-NMR was 0.23 for Ce6 blocks and 0.43 for PEG blocks.

<< 실시예Example 2> 2>

수용액에서 In aqueous solution GCSGCS -- gg -- DEAPDEAP -- gg -- Ce6Ce6 -- gg -- PEGPEG 접합체의 제조 Preparation of the conjugate

수용액 내에서 자기조립된 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG를 준비하기 위하여, DMSO 5ml에 용해된 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG(50mg)를 pre-swollen dialysis membrane tube (Spectra/Por MWCO 15K)에 옮기고 Na2B4O7 버퍼 용액에 대해 24시간 동안 투석하였다. 외부 상(outer phase)을 3회 신선한 Na2B4O7 버퍼 용액(0.1mM)으로 교환하였다. GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG를 포함하는 Na2B4O7 버퍼 용액의 pH는 PBS 버퍼(150mM), 0.1M HCl 또는 0.1M NaOH를 사용하여 pH 6.0 ~ 7.4로 조절하였다.
To prepare self-assembled GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG in aqueous solution, pre-swollen dialysis of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG (50 mg) dissolved in 5 ml of DMSO Transferred to membrane tube (Spectra / Por MWCO 15K) and dialyzed against Na 2 B 4 O 7 buffer solution for 24 hours. The outer phase was exchanged three times with fresh Na 2 B 4 O 7 buffer solution (0.1 mM). The pH of Na 2 B 4 O 7 buffer solution containing GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG was adjusted to pH 6.0-7.4 using PBS buffer (150 mM), 0.1M HCl or 0.1M NaOH. .

<< 실시예Example 3> 3>

수용액에서 In aqueous solution GCSGCS -- gg -- DEAPDEAP -- gg -- Ce6Ce6 -- gg -- PEGPEG 접합체의 특성 Characteristics of the conjugate

상기 <실시예 2>에서 제조한 수용액 내에서 자기조립된(self-assembled) GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 물리화학적 특성을 살펴보기 위하여, 다음과 같이 입자 크기 분포, 형태(morphology), 제타 전위(zeta potential) 변화를 측정하였다.In order to examine the physicochemical properties of the self-assembled GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG in the aqueous solution prepared in Example 2, the particle size distribution and shape were as follows. (morphology), zeta potential change was measured.

GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG는 수용액에서 자기조직화(self-organized)되며, GCS 및 PEG 블럭은 친수성의 바깥쪽 쉘에 위치하고 DEAP 및 Ce6은 소수성의 내부 코어에 위치한다. 종양 환경에 직면하면, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG는 부분적으로 풀린 구조로 변화하게 되는데, 이와 같은 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 특이한 특성은 도 4 내지 도 6을 통해 확인할 수 있다.
GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG is self-organized in aqueous solution, GCS and PEG blocks are located in the hydrophilic outer shell and DEAP and Ce6 are located in the hydrophobic inner core. In the face of the tumor environment, GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG is transformed into a partially unwrapped structure, which is characterized by the specific characteristics of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG. It can be confirmed through to FIG.

<3-1> 입자 크기 분포<3-1> particle size distribution

PBS(150mM) 용액에서 pH 7.4 또는 pH 6.8일 때 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG (0.1 mg/ml)의 입자 크기 분포는 He-Ne 레이저빔이 구비된 Zetasizer 3000 (Malvern Instruments, USA)를 사용하여 633nm의 파장 및 90°의 고정된 산란각에서 측정하였다.The particle size distribution of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG (0.1 mg / ml) at pH 7.4 or pH 6.8 in PBS (150 mM) solution was determined by Zetasizer 3000 (Malvern Instruments with He-Ne laser beam). , USA), at a wavelength of 633 nm and a fixed scattering angle of 90 °.

그 결과, 도 4(a) 및 4(b)에 나타낸 바와 같이, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 평균 입자 크기는 pH 7.4일 때 150nm이고, pH 6.8일 때 3.4nm로 나타났다. 이를 통해, pH가 7.4에서 6.8로 낮아질수록 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 입자 크기가 작아지는 것을 알 수 있었다.
As a result, as shown in Figs. 4 (a) and 4 (b), the average particle size of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG is 150 nm at pH 7.4 and 3.4 nm at pH 6.8. appear. As a result, as the pH was lowered from 7.4 to 6.8, it was found that the particle size of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG decreased.

<3-2> 형태학적 관찰<3-2> Morphological observation

GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 형태는 Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM, Hitachi s-4800, Japan)을 사용하여 확인하였다. 간략하게, PBS 150mM에 희석한 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 용액(0.1 mg/ml)을 pH 7.4 또는 6.8에서 슬라이드 글라스 위에 캐스팅(casting)함으로써 샘플을 제조하고, 이를 진공에서 건조하였다. 상기 각 샘플의 형태는 FE-SEM으로 이미지화하였다.The shape of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG was confirmed using a Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM, Hitachi s-4800, Japan). Briefly, a sample was prepared by casting a GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG solution (0.1 mg / ml) diluted in 150 mM PBS on a slide glass at pH 7.4 or 6.8, which was then vacuumed. Dried. The shape of each sample was imaged by FE-SEM.

그 결과, 도 5(a) 및 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 형태는 pH 7.4일 때 대부분 구형의 형상을 나타내었으나, pH 6.8에서는 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG이 불안정하게 되고 구조가 풀려 몇몇 집합체가 관찰되었다.
As a result, as shown in Figs. 5 (a) and 5 (b), the shape of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG showed the most spherical shape at pH 7.4, but at pH 6.8 GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG became unstable and unstructured and several aggregates were observed.

<3-3> 제타 전위(<3-3> zeta potential ( zetazeta potentialpotential ) 측정) Measure

상이한 pH 값(pH 7.4 ~ 6.0, PBS 150mM)에서 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 용액(0.1 mg/ml)의 제타 전위 변화는 Zetasizer 3000을 사용하여 측정하였다. 테스트 전에, 상기 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 용액을 2시간 동안 실온에서 안정화시켰다.Zeta potential changes of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG solutions (0.1 mg / ml) at different pH values (pH 7.4-6.0, PBS 150 mM) were measured using Zetasizer 3000. Prior to testing, the GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG solution was stabilized for 2 hours at room temperature.

그 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 제타 전위는 용액의 pH가 7.4에서 pH 6.8로 감소함에 따라 -8.0mV에서 +1.3mV로 변화하였다. 이러한 결과는 pH 7.4에서 PEG로부터 발생하는 음의 제타 전위가 pH 6.8에서 DEAP(pKb ~ 6.8) 블럭의 프로톤화(protonation)에 의해 상쇄됨을 시사한다.
As a result, as shown in FIG. 6, the zeta potential of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG changed from -8.0 mV to +1.3 mV as the pH of the solution decreased from 7.4 to pH 6.8. These results suggest that the negative zeta potential resulting from PEG at pH 7.4 is offset by protonation of DEAP (pK b 6.8) blocks at pH 6.8.

<3-4> <3-4> pHpH 에 대한 For 자기소광Magnetic quenching (( selfself -- quenchingquenching ) 효과) effect

용액의 pH(pH 7.4 ~ 6.4)에 대한 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 용액(0.1 mg/ml, PBS 150mM)의 자기소광(self-quenching) 효과는 주어진 각 pH에서 KODAK image station으로 분석하였다.The self-quenching effect of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG solution (0.1 mg / ml, PBS 150 mM) on the pH of the solution (pH 7.4 to 6.4) was determined by the KODAK image at each given pH. analyzed by station.

GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG와 GCS-g-Ce6-g-PEG의 형광 이미지를 분석한 결과, 도 7에 나타낸 바와 같이, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG는 pH 7.4에서 형광 자기소광(self-quenching)을 나타내었고, pH 6.8에서 탈소광(dequenching)을 나타내었다.
Fluorescence images of GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG and GCS- g- Ce6- g- PEG were analyzed, and as shown in FIG. 7, GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG exhibited fluorescent self-quenching at pH 7.4 and dequenching at pH 6.8.

<< 실시예Example 4> 4>

단일항산소의Monoacidic 측정 Measure

Ce6 분자 사이의 근접한 기하학적 구조는 pH 7.4에서 DEAP 블럭의 소수성 상호작용 때문에 GCS로 그래프트되며, 이는 자기소광(self-quenching) 효과에 따른 것이다. 또한, 이러한 자기소광(self-quenching)은 Ce6 블럭의 감광성 때문에GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 단일항산소 발생에 영향을 미친다. 따라서 본 발명자들은 pH가 변화함에 따라 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 단일항산소의 발생이 어떻게 변화하는지를 확인하기 위하여, 단일항산소에 대한 빠른 화학적 트랩(Chemical trap)으로 9,10-디메틸안트라센(DMA)을 사용하여 확인하였다. DMA는 단일항산소와 선택적으로 반응하여 비형광 엔도페록사이드(endoperoxide)를 형성한다. The close geometry between the Ce6 molecules is grafted with GCS due to the hydrophobic interaction of the DEAP block at pH 7.4, which is due to the self-quenching effect. In addition, this self-quenching affects the mono-oxygen generation of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG due to the photosensitivity of Ce6 blocks. Therefore, to determine how the occurrence of monoantioxidants of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG changes as the pH is changed, we present a rapid chemical trap for monoantioxidants. It was confirmed using, 10-dimethylanthracene (DMA). DMA selectively reacts with monoantioxidants to form non-fluorescent endoperoxides.

먼저, DMA(20mmol)을 각기 다른 pH 조건(pH 6.4 ~ 7.4)에서 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 용액(0.1 mg/ml, PBS 150mM)과 혼합한 후, 용액에 670nm 광원을 사용하여 5.2mW/cm2 세기의 광을 10분간 조사하였다. DMA 형광 강도(λex 360nm 및 λem 380 ~ 550nm에서 Shimadzu RF-5301PC spectrofluorometer를 사용하여 측정)가 1시간 후 안정화(plateau)될 때, DMA 형광 강도의 변화는 전체 DMA 형광 스펙트럼(PBS 내의 DMA)으로부터 각 샘플의 형광 스펙트럼을 감하여 나타내었다.First, DMA (20 mmol) was mixed with GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG solution (0.1 mg / ml, PBS 150 mM) at different pH conditions (pH 6.4-7.4), and then 670 nm light source Was irradiated with light of 5.2 mW / cm 2 intensity for 10 minutes. When DMA fluorescence intensity (measured using a Shimadzu RF-5301PC spectrofluorometer at λ ex 360 nm and λ em 380-550 nm) is stabilized after 1 hour, the change in DMA fluorescence intensity is determined by the overall DMA fluorescence spectrum (DMA in PBS). The fluorescence spectrum of each sample is shown below.

그 결과, 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 경우 pH 7.4에서 단일항산소의 발생이 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 GCS-g-Ce6-g-PEG(도 8(b) 참조) 또는 free Ce6(데이터 미도시)의 단일항산소 발생이 pH와 독립적이라는 결과와 비교하여 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 자기소광(self-quenching)이 pH 6.8 또는 6.4에서 회복되기 때문인 것으로 사료되었다.
As a result, as shown in Fig. 8 (a), in the case of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG, the occurrence of mono-antioxidant was reduced at pH 7.4, which is GCS- g -Ce6 self-quenching of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG compared to the result that the monoantigen generation of g -PEG (see Figure 8 (b)) or free Ce6 (data not shown) is pH independent. (self-quenching) is believed to be due to recovery at pH 6.8 or 6.4.

<< 실시예Example 5> 5>

광독성(Phototoxicity ( PhototoxicityPhototoxicity ))

<5-1> 세포배양<5-1> Cell Culture

인간 상피성 난소암(epithelial carcinoma) HeLa 세포(한국 세포주 은행)를 0.5M PBS, 2mM L-글루타민, 1% 페니실린-스트렙토마이신, 및 10% FBS를 함유하는 DMEM/PBS 배지를 사용하여 습식 배양기로 37°C 및 5% CO2 공기 조건 하에서 유지하였다. 테스트 전에, 단일층으로 성장하고 있는 상기 세포들을(1×105 cells/ml) 0.25%(w/v) 트립신/0.03%(w/v) EDTA 용액을 이용하여 트립신처리(trypsinization)를 함으로써 수득하였다. DMEM 배지(200ml)에 부착되어 있는 HeLa 세포들을 웰 플레이트에 씨딩하고, 체외(in vitro) 세포 테스트 전에 24시간 동안 배양하였다.
Human epidermal ovarian cancer HeLa cells (Korea Cell Line Bank) were wetted with DMEM / PBS medium containing DMEM / PBS medium containing 0.5M PBS, 2mM L-glutamine, 1% penicillin-streptomycin, and 10% FBS. It was maintained under 37 ° C. and 5% CO 2 air conditions. Prior to testing, the cells growing in a single layer (1 × 10 5 cells / ml) were obtained by trypsinization with 0.25% (w / v) trypsin / 0.03% (w / v) EDTA solution. It was. Seeding of HeLa cells that are attached to the DMEM medium (200ml) to the well plate and in vitro (in In vitro ) cells were incubated for 24 hours before testing.

<5-2> <5-2> 광독성Phototoxicity 측정 Measure

광 조사된 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 광독성은 상기 <5-1>에서 준비된 HeLa 암세포에 대해 테스트하였다. 다른 pH 조건(pH 6.4 ~ 7.4)에서 DMEM/PBS 배지에 용해된 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG (당량 Ce6 1 μg/ml) 또는 GCS-g-DEAP-g-PEG (1 ug/ml)를 96-웰 플레이트에 부착된 세포에 투여하였다. 세포에 용액에 670nm 광원을 사용하여 5.2mW/cm2 세기의 광을 10분간 조사한 후, 12시간 동안 더 배양하였다. 광독성은 Cell Counting Kit-8(CCK-8)을 사용하여 측정하였다.Phototoxicity of the irradiated GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG was tested against HeLa cancer cells prepared in <5-1> above. GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG (equivalent Ce6 1 μg / ml) or GCS- g -DEAP- g -PEG (1 dissolved in DMEM / PBS medium at different pH conditions (pH 6.4 to 7.4) ug / ml) was administered to cells attached to 96-well plates. The cells were irradiated with light of 5.2 mW / cm 2 intensity for 10 minutes using a 670 nm light source to the solution, followed by further incubation for 12 hours. Phototoxicity was measured using Cell Counting Kit-8 (CCK-8).

그 결과 도 9에 나타낸 바와 같이, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 단일항산소 발생이 pH에 따라 다르게 나타남에 따라 pH 7.4에서보다 pH 6.8 및 6.4에서 인간 상피성 난소암 HeLa 세포에 대한 광독성(phototoxicity)이 비교적 더 높게 나타났다.
As a result, as shown in FIG. 9, the monoantioxidant generation of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG is different depending on the pH, so that human epithelial ovarian cancer HeLa at pH 6.8 and 6.4 than at pH 7.4. Phototoxicity to cells was relatively higher.

<5-3> 세포 생존능력 테스트<5-3> Cell Viability Test

GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 고분자 독성을 측정하기 위하여, 광 조사 없이 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG (1 ~ 400 μg/ml)을 처리한 HeLa 세포의 세포 생존능력을 테스트하였다. 세포에 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG를 처리하고 24시간 동안 배양한 후, CCK-8 분석을 통해 평가하였다.GCS- -DEAP- g g g -Ce6- -PEG to measure the toxicity of the polymer, light GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG ( 1 ~ 400 μg / ml) of HeLa cells treated with no irradiation Cell viability was tested. Cells were treated with GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG and incubated for 24 hours, and then evaluated by CCK-8 analysis.

그 결과 도 10에 나타낸 바와 같이, 광 조사 전에는 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG가 세포가 배양되는 24시간 동안 세포독성을 나타내지 않는 것으로 확인되었다.
As a result, as shown in FIG. 10, it was confirmed that GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG did not show cytotoxicity for 24 hours before the cells were cultured.

<5-4> 세포사멸(<5-4> apoptosis ( apoptosisapoptosis ))

세포사멸은 Annexin V-FITC fluorescence microscopy kit를 사용하여 시각화하였으며, 세포사멸 마커로써 Annexin V-FITC를 처리함으로써 형광 이미지를 얻었다. 먼저, 광 조사된 세포를 PBS로 2회 세척하고 1ml의 Annexin V-FITC (10 중량%)로 상온에서 15분간 염색하였다. 염색이 완료된 후, 상기 세포를 PBS로 2회 세척한 후, 광학 현미경(λex 570nm 및 λem 595nm, ESCOPE 1500F)을 사용하여 확인하였다. Apoptosis was visualized using the Annexin V-FITC fluorescence microscopy kit, and fluorescence images were obtained by treating Annexin V-FITC as apoptosis marker. First, the light irradiated cells were washed twice with PBS and stained with 1 ml of Annexin V-FITC (10% by weight) at room temperature for 15 minutes. After staining was completed, the cells were washed twice with PBS and confirmed using an optical microscope (λ ex 570nm and λ em 595nm, ESCOPE 1500F).

그 결과 도 11에 나타낸 바와 같이, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG는 HeLa 세포에 대한 세포사멸(apoptosis)의 수준을 pH 7.4에서보다 pH 6.8 및 6.4에서 비교적 더 높게 이끄는 것을 알 수 있었으며, 반면 free Ce6 또는 GCS-g-Ce6-g-PEG(데이터 미도시)의 경우에는 pH에 따라 세포사멸에서 두드러진 차이는 관찰되지 않았다.As a result, as shown in FIG. 11, it was found that GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG leads to relatively higher levels of apoptosis on HeLa cells at pH 6.8 and 6.4 than at pH 7.4. On the other hand, in the case of free Ce6 or GCS- g -Ce6- g- PEG (data not shown), no significant difference was observed in apoptosis with pH.

또한, 세포를 광학 현미경으로 관찰하였으며, 그 결과 도 12에 나타낸 바와 같이, 아무런 처리를 하지 않은 세포와 비교하여 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG를 처리한 경우 pH 7.4에서는 세포의 수의 변화가 크지 않았으나, pH 6.8 및 6.4에서는 세포의 수를 크게 감소시키는 것으로 나타났다. 그러나 free Ce6을 처리한 경우 pH 7.4, pH 6.8 및 6.4에서 모두 세포 수를 크게 감소시키는 것으로 나타났다.In addition, the cells were observed under an optical microscope, and as a result, as shown in FIG. 12, when treated with GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG compared to the cells without any treatment, Although the number of changes was not large, it was found that the pH of 6.8 and 6.4 significantly reduced the number of cells. However, treatment with free Ce6 significantly reduced cell numbers at pH 7.4, pH 6.8 and 6.4.

이러한 결과를 통해 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG은 정상세포(pH 7.4)에는 영향을 미치지 않고 약산성을 나타내는 암세포에 대해서만 선택적으로 작용한다는 사실을 알 수 있었으며, 이를 통해 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG를 암의 광역학치료에 효과적으로 이용할 수 있음을 알 수 있었다.
Through these results GCS- -DEAP- g g g -Ce6- -PEG is was found that the selective action only for cancer cells represents the weak acid without having an effect, the normal cells (pH 7.4), through which GCS- g It was found that -DEAP- g -Ce6- g -PEG can be effectively used for photodynamic therapy of cancer.

<< 실시예Example 6> 6>

inin vivovivo 에서 in GCSGCS -- gg -- DEAPDEAP -- gg -- Ce6Ce6 -- gg -- PEGPEG 의 효과Effect

<6-1> 실험동물(<6-1> laboratory animals ( AnimalAnimal carecare ))

in vivo 실험에서는 4 ~ 6주령 암컷 누드마우스(BALB/c nu/nu mice, Institute of Medical Science, Tokyo)를 사용하였으며, 누드마우스는 한국의 연세대학교 동물 윤리 심의 위원회(Institutional Animal Care and Use Committee:IACUC)에서 승인된 프로토콜의 가이드라인에 따라 관리되었다.
in In vivo experiments consisted of 4-6 week-old female nude mice (BALB / c nu / nu mice, Institute of Medical Science, Tokyo), who used the Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) in Yonsei University, Korea. In accordance with the guidelines of approved protocols.

<6-2> <6-2> inin vivovivo 형광 이미지 분석 Fluorescence Image Analysis

본 발명자들은 HeLa 암세포가 주입된 BALB/c nu/nu 암컷 마우스 모델을 이용하여 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG, GCS-g-Ce6-g-PEG 및 free Ce6의 종양 특이성을 살펴보았다. We used a BALB / c nu / nu female mouse model infused with HeLa cancer cells to determine tumor specificity of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG, GCS- g -Ce6- g- PEG and free Ce6. I looked at it.

먼저, in vivo 동물 모델에서 HeLa 암세포를 PBS pH 7.4(ion strength: 0.15) 배지에 현탁하여 1×104 cells를 피하 주사하여 암컷 누드마우스에 주입하였다. 이후, 암 부피가 100mm3이 될 때, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG (당량 Ce6 0.1 mg/kg body), GCS-g-Ce6-g-PEG (당량 Ce6 0.1 mg/kg body) 또는 free Ce6 (2.5 mg/kg body)을 HeLa 종양 누드마우스의 꼬리 정맥을 통해 주사하였다. Cmount lens 및 장파장 투과 필터(600-700 nm;Omega Optical, USA)가 준비된 12-비트 CCD 카메라 (Image Station 4000 MM; Kodak, New Haven, CT)를 사용하여 누드마우스의 형광 이미지를 측정하였다. 형광 이미지는 24시간 동안 관찰하였다. First, in In vivo animal models, HeLa cancer cells were suspended in PBS pH 7.4 (ion strength: 0.15) medium and injected into female nude mice by subcutaneous injection of 1 × 10 4 cells. Then, when the cancer volume is 100 mm 3 , GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG (equivalent Ce6 0.1 mg / kg body), GCS- g -Ce6- g -PEG (equivalent Ce6 0.1 mg / kg body) or free Ce6 (2.5 mg / kg body) was injected through the tail vein of HeLa tumor nude mice. Fluorescence images of nude mice were measured using a 12-bit CCD camera (Image Station 4000 MM; Kodak, New Haven, CT) equipped with a cmount lens and a long wavelength transmission filter (600-700 nm; Omega Optical, USA). Fluorescence images were observed for 24 hours.

그 결과, 도 13(a) ~ (c)에 나타낸 바와 같이 각종 케이스에 대한 in vivo 형광 강도에서 뚜렷한 차이를 나타내는 것을 확인하였다. As a result, FIG. 13 (a) ~ in of the various cases as shown in (c) vivo It was confirmed that there was a marked difference in fluorescence intensity.

GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG (당량 Ce6 0.1 mg/Kg body)를 누드마우스에 정맥 내 투여하고 30분 후에 형광 이미지를 획득한 결과, 도 13(a)에 나타낸 바와 같이 GCS-g-Ce6-g-PEG (당량 Ce6 0.1 mg/Kg body) 및 free Ce6 (2.5 mg/Kg body)의 투여에서 나타나는 결과와 비교하여 종양 부위에서 강한 형광 Ce6 신호가 나타났으며, 이는 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG 접합체가 높게 축적되었기 때문인 것으로 사료되었다. 특히, free Ce6을 투여한 경우에는 2.5 mg/Kg body의 높은 복용량에도 불구하고 종양 부위에서 형광 Ce6 신호가 매우 약하게 나타났으며, 이러한 이유로 free Ce6은 종양 표적으로 적합하지 않음을 알 수 있었다.Fluorescence images were obtained 30 minutes after intravenous administration of GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG (equivalent Ce6 0.1 mg / Kg body) to nude mice, as shown in FIG. 13 (a). Strong fluorescence Ce6 signals appeared at the tumor site compared to the results obtained with the administration of g- Ce6- g- PEG (equivalent Ce6 0.1 mg / Kg body) and free Ce6 (2.5 mg / Kg body), which indicates a GCS- It is believed that this is due to the high accumulation of g- DEAP- g- Ce6- g- PEG conjugates. In particular, in the case of administration of free Ce6, despite the high dose of 2.5 mg / Kg body, the fluorescent Ce6 signal was very weak at the tumor site, and for this reason, it was found that free Ce6 was not suitable as a tumor target.

또한, 도 13(b)에 나타낸 바와 같이 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 경우 24시간 동안 펄스 형태의 형광 Ce6 신호가 나타났다: 30분에서 강도가 비교적 높게 나타났으며, 30분과 비교하여 1시간에서 강도가 낮게 나타났고, 1시간과 비교하여 6시간에서 강도가 높게 나타났고, 6시간과 비교하여 12시간에서 강도가 낮게 나타났으며, 12시간과 비교하여 24시간에서 강도가 높게 나타났다. 이러한 경향은 대부분의 GCS 나노입자가 2 ~ 3일 동안 종양 부위에서 지속적인 형광 신호를 나타낸다는 것과 차이가 있다. 이러한 특성에 대한 한 가지 가능한 가설은 산성의 종양 부위에서 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 탈소광(dequenching)이 형광 신호를 증폭시키고, 또한 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG는 형광 강도의 감소에 따라 자유롭게 확산되거나 명확해지도록 돕는다. 한편, 간에서 강한 형광 강도가 나타날 지라도 국부적 광 조사는 종양 부위에서 단일항산소에 의한 광분해(photodestruction)를 제한할 수 있으며 이에 따라 간에 대한 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG의 광독성은 무시할 수 있을 정도로 매우 작다. In addition, as shown in Figure 13 (b) GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG showed a fluorescent Ce6 signal in the form of a pulse for 24 hours: the intensity was relatively high at 30 minutes, 30 Compared with minutes, the intensity was lower at 1 hour, the intensity was higher at 6 hours than at 1 hour, the intensity was lower at 12 hours than at 6 hours, and at 24 hours compared to 12 hours. Was high. This tendency differs from that most GCS nanoparticles show a constant fluorescence signal at the tumor site for 2-3 days. One possible hypothesis of this property is that dequenching of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g- PEG at acidic tumor sites amplifies the fluorescence signal and also GCS- g -DEAP- g -Ce6 g- PEG helps to freely diffuse or clarify with decreasing fluorescence intensity. On the other hand, even with strong fluorescence intensity in the liver, local light irradiation can limit photodestruction by mono-oxygen at the site of the tumor and thus phototoxicity of GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG to the liver. Is so small that it can be ignored.

반면, 도 13(c)에 나타낸 바와 같이 종양 부위에서 free Ce6의 형광 강도는 시간에 따라 점진적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 아마도 신장 클리어런스(renal clearance)가 향상되는 결과를 가져올지 모른다.
On the other hand, as shown in Fig. 13 (c), the fluorescence intensity of free Ce6 at the tumor site was shown to gradually decrease with time, which may possibly result in improved kidney clearance.

<6-3> 종양의 부피 변화<6-3> Change in volume of tumor

GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG를 주입하고 24시간 후, 누드마우스의 암 부위를 670nm 광원을 사용하여 5.2mW/cm2 세기의 광을 40분간 국부적으로 조사하였다. 경과 시간 동안 암 부피의 변화를 관찰하였으며, 암 부피는 하기의 식을 사용하여 산출하였다.24 hours after the injection of GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG, the cancerous region of nude mice was irradiated with light of 5.2 mW / cm 2 intensity for 40 minutes using a 670 nm light source. Changes in the cancer volume were observed over time, and the cancer volume was calculated using the following formula.

tumor volume=length×(width)2/2.
tumor volume = length × (width) 2/2.

그 결과, GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG를 처리했을 때 HeLa 종양 누드마우스의 종양 부피 변화를 살펴보면, 도 14에 나타낸 바와 같이 시간이 지남에 따라 HeLa 종양이 상당히 퇴화한 것으로 나타났다.As a result, when the GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG treatment, the tumor volume change of HeLa tumor nude mouse, as shown in Figure 14, HeLa tumor showed significant degeneration over time .

또한, 도 15에 나타낸 바와 같이 free Ce6 (2.5 mg/kg body)의 고용량 투여와 비교하였을 때 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG를 처리한 경우가 종양 퇴화에 더 효율적임을 알 수 있었다.
In addition, as shown in FIG. 15, the treatment with GCS- g- DEAP- g- Ce6- g- PEG was more effective in tumor regression compared to the high dose administration of free Ce6 (2.5 mg / kg body). there was.

최종적으로 상기와 같은 결과들을 통해 GCS-g-DEAP-g-Ce6-g-PEG는 정상세포에 대해서는 안전하고 암세포에 대해서만 선택적으로 축적되어 효과적인 암세포 사멸효과를 나타내므로 암의 광역학치료(PDT)에 효율적으로 이용될 수 있음을 알 수 있었다.
Finally, GCS- g -DEAP- g -Ce6- g -PEG is safe for normal cells and selectively accumulates only for cancer cells, resulting in an effective cancer cell killing effect. It can be seen that it can be used efficiently.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

Claims (10)

3-디에틸아미노프로필(3-diethylaminopropyl:DEAP), 광응답제 및 폴리에틸렌글리콜이 그래프팅(grafting)되어 있는 생체적합성 고분자를 포함하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체.A polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy comprising 3-diethylaminopropyl (DEAP), a photoresponder and a biocompatible polymer grafted with polyethylene glycol. 제1항에 있어서,
상기 생체적합성 고분자는 글리콜 키토산(glycol chitosan), 히아루론산(hyaluronic acid), 플루란(pullulan), 커드란(curdlan), 펙틴(pectin), 전분(starch), 덱스트란(dextran), 키토산(chitosan), 폴리-L-라이신 및 폴리아스파르트산으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체.
The method of claim 1,
The biocompatible polymer is glycol chitosan, hyaluronic acid, pullulan, curdlan, pectin, starch, dextran, chitosan. Polymer-photoresponder conjugates for photodynamic therapy, characterized in that selected from the group consisting of poly-L-lysine and polyaspartic acid.
제1항에 있어서,
상기 광응답제는 클로린 e6, 프로토포피린 9, 보네린, 벤조포피린, 모노아스파틸클로린 및 메조 테트라하이드록시페닐 클로린으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체.
The method of claim 1,
The photoresponder is a polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy, characterized in that selected from the group consisting of chlorine e6, protopophyrin 9, bonerine, benzoporphyrin, mono aspartyl chlorine and meso tetrahydroxyphenyl chlorine .
제1항에 있어서,
상기 생체적합성 고분자의 1차 아민 하나당 pH 민감성 물질이 0.1 ~ 0.9개로 치환되고, 광응답제가 0.05 ~ 0.5개로 치환되고, 폴리에틸렌글리콜이 0.01 ~ 0.5개로 치환되는 것을 특징으로 하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체.
The method of claim 1,
The biocompatibility Polymer-photoresponder for photodynamic therapy, characterized in that the pH-sensitive substance is replaced with 0.1 to 0.9 per one primary amine of the polymer, the photoresponder is replaced with 0.05 to 0.5, and the polyethylene glycol is replaced with 0.01 to 0.5. Conjugate.
제1항에 있어서,
상기 고분자-광응답제 접합체는 pH 6.0 ~ 7.0 범위의 약산성 질병 부위에 선택적으로 축적되고, 광 조사에 의해 활성산소를 생성시키는 것을 특징으로 하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체.
The method of claim 1,
The polymer-photoresponder conjugate is selectively accumulated in a weakly acidic disease site in the range of pH 6.0 ~ 7.0, the polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy, characterized in that to generate free radicals by light irradiation.
제5항에 있어서,
상기 약산성 질병은 근무력증, 루게릭병 및 근위축증과 같은 근신경계(neuromuscular) 질환, 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease), 류마티스 관절염 및 고형 암 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체.
The method of claim 5,
The weakly acidic disease is any one selected from myopathy, neuromuscular diseases, such as myasthenia gravis, muscular dystrophy, chronic obstructive pulmonary disease, rheumatoid arthritis, and solid cancer. Polymer-photoresponder Conjugates.
생체적합성 고분자를 용매에 용해시키는 단계;
상기 생체적합성 고분자가 용해된 용액에 3-디에틸아미노프로필을 첨가하여 상기 생체적합성 고분자의 아민기와 상기 3-디에틸아미노프로필의 카르복실기를 결합시키는 단계;
광응답제와 폴리에틸렌글리콜의 카르복실기를 숙신이미드로 치환시킨 후 상기 용액에 첨가하여 상기 생체적합성 고분자의 아민기와 결합시키는 단계; 및
상기 결합되어 합성된 접합체를 투석 및 동결 건조하는 단계를 포함하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체의 제조방법.
Dissolving the biocompatible polymer in a solvent;
Adding 3-diethylaminopropyl to the solution in which the biocompatible polymer is dissolved to bind the amine group of the biocompatible polymer to the carboxyl group of the 3-diethylaminopropyl;
Substituting the carboxyl group of the photoresponder and polyethylene glycol with succinimide and adding the solution to the amine group of the biocompatible polymer; And
A method for preparing a polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy comprising dialysis and freeze drying the conjugated conjugate.
제7항에 있어서,
상기 생체적합성 고분자의 각 반복쇄 1몰 당 3-디에틸아미노프로필 1 ~ 3몰, 광응답제 0.5 ~ 1.5몰, 폴리에틸렌글리콜 0.5 ~ 2몰로 첨가하는 것을 특징으로 하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체의 제조방법.
The method of claim 7, wherein
1 to 3 moles of 3-diethylaminopropyl, 0.5 to 1.5 moles of photoresponder, and 0.5 to 2 moles of polyethylene glycol per 1 mole of each repeating chain of the biocompatible polymer. Method for producing a responder conjugate.
제7항에 있어서,
상기 생체적합성 고분자는 글리콜 키토산(glycol chitosan), 히아루론산(hyaluronic acid), 플루란(pullulan), 커드란(curdlan), 펙틴(pectin), 전분(starch), 덱스트란(dextran), 키토산(chitosan), 폴리-L-라이신 및 폴리아스파르트산으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체의 제조방법.
The method of claim 7, wherein
The biocompatible polymer is glycol chitosan, hyaluronic acid, pullulan, curdlan, pectin, starch, dextran, chitosan. , Consisting of poly-L-lysine and polyaspartic acid Method for producing a polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy, characterized in that selected from the group.
제7항에 있어서,
상기 광응답제는 클로린 e6, 프로토포피린 9, 보네린, 벤조포피린, 모노아스파틸클로린 및 메조 테트라하이드록시페닐 클로린으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광역학치료를 위한 고분자-광응답제 접합체의 제조방법.
The method of claim 7, wherein
The photoresponder is a polymer-photoresponder conjugate for photodynamic therapy, characterized in that selected from the group consisting of chlorine e6, protopophyrin 9, bonerine, benzoporphyrin, mono aspartyl chlorine and meso tetrahydroxyphenyl chlorine Manufacturing method.
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