KR20140094697A - Method for manufacturing of DNA hydrogel with adhesive characteristics - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a DNA hydrogel which has adhesive characteristics using a compound which includes two or more pyrogallol functional groups as a cross-linking agent. The present invention can be used for medicine for a gene treatment and an adhesive carrier for a local injection since the present invention is able to: synthesize the DNA hydrogel in a short time by combining a compound which includes two or more pyrogallol functional groups and a DNA solution of high concentration; control the physical properties of the DNA hydrogel according to the concentration of the compound which includes two or more pyrogallol functional groups; and emit DNA according to the decomposition degree of the compound which includes two or more pyrogallol functional groups which are a cross-linking agent when being exposed to a solution of pH7.4.

Description

접착성을 갖는 DNA 하이드로겔 제조 방법{Method for manufacturing of DNA hydrogel with adhesive characteristics}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a DNA hydrogel having an adhesive property,

본 발명은 접착성을 갖는 DNA 하이드로겔 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물을 가교제로 사용하여 접착성을 갖는 DNA 하이드로겔을 합성하는 방법을 제공한다.
The present invention relates to a method for producing a DNA hydrogel having adhesiveness. More particularly, the present invention provides a method for synthesizing a DNA hydrogel having adhesiveness by using a polyphenol compound containing two or more pyrogallol functional groups as a crosslinking agent.

DNA(deoxyribonucleic acid)는 인산기, 당, 염기로 구성되어 있는 세포 내의 유전자 전달 물질이며, 그 염기서열을 조절하면 다양한 형태의 나노구조를 형성할 수 있기 때문에 나노 생체 재료로써 각광받고 있다. 최근에는 특정 염기 서열을 포함하고 있는 DNA 하이드로겔이나 DNA 나노 구조체를 합성하여 유전자 치료의 효과를 기대하는 연구가 진행되고 있다.DNA (deoxyribonucleic acid) is an intracellular gene transfer substance composed of phosphate group, sugar, and base, and is regulated as a nano biomaterial because it can form various types of nanostructures by controlling its base sequence. In recent years, studies are underway to synthesize DNA hydrogels or DNA nanostructures containing specific nucleotide sequences and expect the effects of gene therapy.

특히, DNA 하이드로겔은 합성 방법에 따라 다양한 크기와 양으로 합성할 수 있다. 기존의 DNA 하이드로겔을 합성하는 방법은 가교제와 DNA와의 공유결합을 이용하거나, DNA 염기 상보 결합에 의한 자가 배열을 이용하는 방법이 주를 이루었다. Dan luo et al.(2006)은 DNA 염기 상보결합을 이용하여 X형, Y형, T형 DNA 구조체를 형성하였고 DNA 연결효소를 이용하여 이 구조체들을 연결하여 DNA 하이드로겔을 합성하였다. BjLindman et al.(2012)은 DNA 염기와 가교제인 EGDE (ethylene glycol diglycidyl ether)의 공유결합을 이용하여 플라스미드 DNA 하이드로겔을 합성하였다. 이외에도 다양한 방법으로 DNA 하이드로겔이 합성되었으나, 이들 연구들의 한계점은 DNA 자체를 변화시켜 공유 결합을 유도하는 것이므로 과정이 복잡하며, 염기를 매개로 하는 화학적인 가교 반응을 유도하는 방법이 비교적 복잡하고, DNA를 치료용 약물이 아닌 전달체로써만 응용할 수 있다는 점이다.
In particular, DNA hydrogels can be synthesized in various sizes and amounts depending on the method of synthesis. The conventional methods for synthesizing DNA hydrogels are mainly based on covalent bonding between a crosslinking agent and DNA, or self-alignment by DNA base complementary bonding. Dan luo et al. (2006) formed X, Y, and T DNA structures using complementary DNA bases and synthesized DNA hydrogels by linking these structures using DNA ligase. BjLindman et al. (2012) synthesized plasmid DNA hydrogels using covalent bonds of DNA base and EGDE (ethylene glycol diglycidyl ether) as a cross-linker. In addition, DNA hydrogels were synthesized by various methods. However, the limitations of these studies are that the process is complicated because the DNA itself is changed to induce covalent bonding, and a method of inducing a chemical crosslinking reaction mediated by the base is relatively complicated, DNA can only be applied as a carrier rather than a therapeutic drug.

이에, 본 발명의 발명자들은 고농도의 DNA 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물을 혼합함으로써 단시간에 DNA 하이드로겔을 합성할 수 있고, 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물의 농도에 따라 DNA 하이드로겔의 물성을 조절할 수 있으며, 가교제인 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물의 분해 정도에 따라 DNA를 방출하는 특성이 있는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the inventors of the present invention have succeeded in synthesizing a DNA hydrogel in a short time by mixing a DNA solution of high concentration and a compound of polyphenols containing two or more pyrogallol functional groups, and a pyrogallol functional group The degree of decomposition of a compound of a polyphenol compound having two or more pyrogallol functional groups, which is a crosslinking agent, can control the physical properties of the DNA hydrogel according to the concentration of the polyphenol compound, Releasing property, and thus the present invention has been completed.

본 발명은 DNA(deoxyribonucleic acid) 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물을 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔을 제공하는 것이다.The present invention provides an adhesive DNA hydrogel comprising a polyphenol compound containing two or more deoxyribonucleic acid (DNA) solutions and pyrogallol functional groups.

본 발명은 DNA(deoxyribonucleic acid) 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물을 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔의 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention provides a method for producing an adhesive DNA hydrogel comprising a polyphenol compound containing two or more deoxyribonucleic acid (DNA) solutions and pyrogallol functional groups.

본 발명은 DNA(deoxyribonucleic acid) 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물을 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔을 포함하는 약물 전달체를 제공하는 것이다. The present invention provides a drug delivery system comprising an adhesive DNA hydrogel comprising a solution of a DNA (deoxyribonucleic acid) and a compound of polyphenols containing two or more pyrogallol functional groups.

본 발명은 목적 유전자를 포함하는 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물을 혼합하여 제조된 접착성 하이드로겔을 포함하는 약물 전달체의 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention provides a method for preparing a drug delivery vehicle comprising an adhesive hydrogel prepared by mixing a solution containing a target gene and a polyphenol compound having two or more pyrogallol functional groups.

본 발명은 목적 유전자를 포함하는 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 혼합하여 제조된 접착성 하이드로겔을 포함하는 약물 전달체를 포함하는 유전자 치료제를 제공하는 것이다.
The present invention provides a gene therapeutic agent comprising a drug carrier comprising an adhesive hydrogel prepared by mixing a solution containing a target gene and a labeled polyphenol compound having two or more pyrogallol functional groups .

본 발명은The present invention

DNA(deoxyribonucleic acid) 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔을 제공한다:There is provided an adhesive DNA hydrogel comprising a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing at least two deoxyribonucleic acid (DNA) solutions and a pyrogallol functional group:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
.
Figure pat00001
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여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다. Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.

본 발명은The present invention

1) DNA(deoxyribonucleic acid)를 용매에 녹여 DNA 용액을 제조한 후, 가열하는 단계; 및1) preparing DNA solution by dissolving DNA (deoxyribonucleic acid) in a solvent, and then heating; And

2) 상기 단계 1)에서 가열된 DNA 용액에 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 첨가한 후 교반시키는 단계를 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔의 제조방법을 제공한다.2) adding a compound of polyphenols represented by the following formula (1) containing two or more pyrogallol functional groups to the DNA solution heated in step 1) and stirring the mixture; and Of the present invention.

본 발명은 DNA(deoxyribonucleic acid) 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔을 포함하는 약물 전달체를 제공한다.The present invention provides a drug delivery system comprising an adhesive DNA hydrogel comprising a compound of polyphenols represented by the following formula (1) containing two or more deoxyribonucleic acid (DNA) solutions and a pyrogallol functional group.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00002
.
Figure pat00002
.

여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다.
Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.

본 발명은The present invention

1) 전달 물질로서 목적 유전자를 포함하는 용액을 가열하는 단계; 및1) heating a solution containing a target gene as a transduction material; And

2) 상기 단계 1)에서 가열된 용액에 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 첨가한 후 혼합시켜 하이드로겔을 형성하는 단계를 포함하는 약물 전달체의 제조방법을 제공한다. 2) adding a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing at least two pyrogallol functional groups to the solution heated in step 1) and mixing to form a hydrogel; A method for producing a carrier is provided.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00003
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Figure pat00003
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여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다.
Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.

본 발명은 목적 유전자를 포함하는 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 혼합하여 제조된 접착성 하이드로겔을 포함하는 약물 전달체를 포함하는 유전자 치료제를 제공한다.The present invention relates to a drug delivery system comprising an adhesive hydrogel prepared by mixing a solution containing a target gene and a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing at least two pyrogallol functional groups Gene therapy agent.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00004
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Figure pat00004
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여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다.
Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.

본 발명에 따른 DNA 하이드로겔은 종래의 DNA 하이드로겔 합성의 복잡한 과정을 단축시키며, 기존의 DNA 하이드로겔이 가지지 않은 접착성을 부여하는 효과가 있으므로 DNA 하이드로겔은 약물 전달체와 같은 의료용 생체 물질로 사용될 수 있으며, 유전자 치료로 사용되는 약물 및 국소 전달을 위한 운반체로 유용하게 사용될 수 있다.
The DNA hydrogel according to the present invention shortens the complex process of conventional DNA hydrogel synthesis and has an effect of imparting an adhesive property not possessed by a conventional DNA hydrogel. Therefore, the DNA hydrogel can be used as a medical biomaterial such as a drug delivery vehicle And can be useful as a carrier for drugs and local delivery used in gene therapy.

도 1의 (A)는 DNA염기쌍과 탄닌산의 몰비가 2.6:1인 화합물의 유변적 물성을 나타내며, (B)는 DNA염기쌍과 탄닌산의 몰비가 1.3:1인 하이드로겔의 유변적 물성을 나타낸다. 또한 (C)는 DNA염기쌍과 탄닌산의 몰비가 0.9:1인 하이드로겔의 유변적 물성을 나타낸 그래프이다.
도 2의 (A)는 DNA염기쌍과 탄닌산의 몰비가 1.3:1인 하이드로겔의 온도에 따른 유변적 물성을 나타내며, (B)는 DNA염기쌍과 탄닌산의 몰비가 0.9:1인 하이드로겔의 온도에 따른 유변적 물성을 나타낸 그래프이다.
도 3은 탄닌산의 비율을 다르게 하여 제조된 DNA와 탄닌산 화합물에 대한 FT-IR 스펙트럼을 나타낸다.(A)는 탄닌산, (B)는 DNA,(C), (D), (E)는 DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 각각 13.1:1, 2.6:1, 1.3:1인 DNA/탄닌산 화합물에 대한 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 4는 DNA염기쌍과 탄닌산의 몰비가 각각 1.3:1, 0.9:1인 하이드로겔의 인장특성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 DNA, 탄닌산 100 w/v%, 탄닌산 150 w/v%, DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 각각 1.3:1, 0.9:1인 하이드로겔의 접착력을 나타낸 그래프이다.
도 6의 (A)은 DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 1.3:1로 제조된 하이드로겔의 DNA 방출 정도를 0.8% 아가로즈 겔 전기영동을 이용하여 측정한 결과를 나타낸 그림이다. 레인 1은 Lambda/HindIII 마커이며, 레인 2 ~ 레인 8은 30 분, 1시간, 3시간, 5시간, 8시간, 12시간, 24시간째에 해당하는 DNA 방출 양, 레인 9 ~ 레인 12는 사용된 DNA의 농도를 416.7 208.3, 104.2, 52.08 /mL로 다르게 하여 전기영동 띠를 나타낸다. 6의 (B)는 DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 1.3:1로 제조된 하이드로겔의 시간에 따른 탄닌산 방출 및 가수분해 정도에 대한 특성을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
FIG. 1 (A) shows the dielectric properties of a compound having a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 2.6: 1, and (B) shows the property of a hydrogel having a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 1.3: 1. (C) is a graph showing the dielectric properties of a hydrogel having a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 0.9: 1.
FIG. 2 (A) shows the property of a hydrogel having a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 1.3: 1 according to the temperature, and FIG. 2 (B) shows the relationship between the DNA base pair and tannic acid molar ratio at a temperature of the hydrogel of 0.9: And the like.
Figure 3 shows FT-IR spectra of DNA and tannic acid compounds prepared by different ratios of tannic acid. (A) is tannic acid, (B) is DNA, (C), (D) And a tannic acid molar ratio of 13.1: 1, 2.6: 1, and 1.3: 1, respectively.
FIG. 4 is a graph showing the tensile properties of a hydrogel having a molar ratio of DNA base pairs to tannic acid of 1.3: 1 and 0.9: 1, respectively.
FIG. 5 is a graph showing the adhesion of a hydrogel having DNA, tannic acid of 100 w / v%, tannic acid of 150 w / v%, DNA base pair and tannic acid molar ratio of 1.3: 1 and 0.9: 1, respectively.
6 (A) is a graph showing a result of measurement of the DNA release degree of a hydrogel prepared from a DNA base pair and a tannic acid molar ratio of 1.3: 1 using 0.8% agarose gel electrophoresis. Lane 1 is the Lambda / HindIII marker, lane 2 to lane 8 are the amount of DNA release corresponding to 30 minutes, 1 hour, 3 hours, 5 hours, 8 hours, 12 hours and 24 hours, The electrophoretic band is shown by varying the concentration of DNA in the sample to 416.7 208.3, 104.2, and 52.08 / mL. 6 (B) is a graph showing the results of measurement of the tannic acid release and the degree of hydrolysis according to the time of the hydrogel prepared at a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 1.3: 1.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 DNA(deoxyribonucleic acid) 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔을 제공한다:
The present invention provides an adhesive DNA hydrogel comprising a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing at least two deoxyribonucleic acid (DNA) solutions and a pyrogallol functional group:

Figure pat00005
Figure pat00005

여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다. Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.

상기 접착성 DNA 하이드로겔은 DNA와 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물이 가교되어 형성된 것이나 이에 한정하지 않는다.The adhesive DNA hydrogel is formed by crosslinking a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing two or more of DNA and pyrogallol functional groups, but is not limited thereto.

상기 접착성 DNA 하이드로겔은 DNA와 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물이 0.5:1 내지 1.5:1 몰비로 가교된 것이나 이에 한정하지 않는다.The adhesive DNA hydrogel is not limited to the one obtained by crosslinking a DNA and a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing two or more pyrogallol functional groups at a molar ratio of 0.5: 1 to 1.5: 1.

상기 DNA는 선형(linear)인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. The DNA is preferably linear, but is not limited thereto.

상기 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물은 하기 화학식 2으로 표시되는 탄닌산, 화학식 3로 표기되는 엘라지탄닌(ellagitannin), 화학식 4으로 표기되는 갈로탄닌(gallotannin), 및 화학식 5로 표시되는 3,4,5-트리-O-갈로일 퀸산 (3,4,5-Tri-O-galloylquinic acid)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나의 화학식인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다:The compounds of polyphenols containing two or more pyrogallol functional groups include tannic acid represented by the following formula (2), ellagitannin represented by the formula (3), gallotannin represented by the formula (4) And 3,4,5-tri-O-galloylquinic acid represented by the general formula (5), but it is not limited thereto :

Figure pat00006
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Figure pat00007
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Figure pat00008
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Figure pat00009
Figure pat00009

상기 접착성 DNA 하이드로겔은 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물의 농도에 따라 물성이 조절되는 것이나 이에 한정하지 않는다. The adhesive DNA hydrogel is not limited to the one in which the physical properties are controlled depending on the concentration of the polyphenol compound having two or more pyrogallol functional groups.

상기 접착성 DNA 하이드로겔은 DNA를 방출하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. The adhesive DNA hydrogel preferably emits DNA, but is not limited thereto.

또한, 본 발명은In addition,

1) DNA(deoxyribonucleic acid)를 용매에 녹여 DNA 용액을 제조한 후, 가열하는 단계; 및1) preparing DNA solution by dissolving DNA (deoxyribonucleic acid) in a solvent, and then heating; And

2) 상기 단계 1)에서 가열된 DNA 용액에 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 첨가한 후 교반시키는 단계를 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔의 제조방법을 제공한다:
2) adding a compound of polyphenols represented by the following formula (1) containing two or more pyrogallol functional groups to the DNA solution heated in step 1) and stirring the mixture; and Lt; RTI ID = 0.0 > of:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00010
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Figure pat00010
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여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다.
Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.

이하, 상기 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the above manufacturing method will be described in detail for each step.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 1)은 DNA(deoxyribonucleic acid)를 용매에 녹여 DNA 용액을 제조한 후, 가열하는 단계이다.In the production method according to the present invention, the step (1) is a step of dissolving DNA (deoxyribonucleic acid) in a solvent to prepare a DNA solution and then heating.

상기 DNA 용액의 가열 온도는 10℃ 내지 60℃인 것이 바람직하고 40℃ 내지 60℃인 것이 보다 바람직하며 50℃ 내지 60 ℃인 것이 가장 바람직하다. The heating temperature of the DNA solution is preferably 10 ° C to 60 ° C, more preferably 40 ° C to 60 ° C, and most preferably 50 ° C to 60 ° C.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 2)는 가열된 DNA 용액에 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 상기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 첨가한 후 교반시키는 단계이다. In the production method according to the present invention, the step (2) is a step of adding a polyphenol compound represented by the above formula (1) containing two or more pyrogallol functional groups to a heated DNA solution and stirring .

상기 접착성 DNA 하이드로겔은 DNA와 탄닌산이 0.5:1 내지 1.5:1 몰비로 가교된 것이 바람직하고 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 상기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물의 비율이 높은 것이 보다 바람직하다.
Preferably, the adhesive DNA hydrogel is crosslinked at a molar ratio of DNA to tannic acid in a molar ratio of 0.5: 1 to 1.5: 1, and the proportion of the polyphenols represented by the above formula (1) containing two or more pyrogallol functional groups Is more preferable.

본 발명의 실시예에서는 탄닌산으로 가교된 접착성 DNA 하이드로겔 특성 분석하기 위하여 저장 탄성률(G’)과 손실 탄성률(G")을 측정한 결과, DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 2.6:1인 화합물에서는 하이드로겔이 제조되지 않았음을 확인할 수 있었고(도 1(A) 참조), DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 각각 1.3:1, 0.9:1인 화합물에서는 하이드로겔이 제조된 것을 확인하였다(도 1 참조)In the examples of the present invention, the storage elastic modulus (G ') and the loss elastic modulus (G ") were measured in order to analyze the characteristics of the adhesive DNA hydrogel crosslinked with tannic acid. As a result, it was found that the compound having a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 2.6: It was confirmed that the hydrogel was not prepared (see Fig. 1 (A)), and it was confirmed that the hydrogel was prepared in the compound having the molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 1.3: 1, 0.9: 1 )

본 발명의 실시예에서는 탄닌산으로 가교된 접착성 DNA 하이드로겔의 온도변화에 따른 물성을 분석하기 위하여 접착성 DNA 하이드로겔의 저장 탄성률(G’)과 손실 탄성률(G”)을 측정한 결과 DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 1.3:1인 접착성 DNA 하이드로겔이 온도 가역적으로 물성을 갖는다는 것을 확인하였고(도 2(A) 참조) DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 0.9:1인 접착성 DNA 하이드로겔이 수소결합에 의해 하이드로겔이 제조된다는 것을 확인하였다(도 2(B) 참조). In an embodiment of the present invention, an adhesive DNA hydrogel crosslinked with tannic acid The storage elastic modulus (G ') and the loss elastic modulus (G ") of the adhesive DNA hydrogel were measured to analyze the physical properties according to the temperature change. As a result, the adhesive DNA hydrogel having a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 1.3: (See Fig. 2 (A)). It was confirmed that the adhesive DNA hydrogel having a molar ratio of DNA base pair and tannic acid of 0.9: 1 was hydrogel-formed by hydrogen bonding (Fig. 2 B).

본 발명의 실시예에서는 DNA와 탄닌산의 상호작용을 확인하기 위해 DNA와 탄닌산의 비율을 다르게 하여 FT-IR 분석한 결과 탄닌산의 비율이 높아짐에 따라 낮은 파수로 이동하므로 DNA 골격과 탄닌산의 직접적인 상호작용을 나타냄을 확인하였다(도 3 참조).      In the examples of the present invention, FT-IR analysis was performed with different ratios of DNA and tannic acid to confirm the interaction between DNA and tannic acid. As the ratio of tannic acid increased, (See Fig. 3).

본 발명의 실시예에서는 탄닌산으로 가교된 접착성 DNA 하이드로겔의 인장특성을 분석하기 위해 UTM(Universal testing machine)를 확인한 결과 DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 각각 1.3:1, 0.9:1로 제조된 하이드로겔의 인장특성을 나타냈으며, 탄닌산의 비율이 높을수록 최대 인장 강도는 증가하면, 연장 길이는 감소하여 탄닌산의 비율이 높은 하이드로겔일수록 좀 더 단단해지는 물성을 가지는 것을 확인하였다(도 4 참조). In an embodiment of the present invention, a universal testing machine (UTM) was used to analyze the tensile properties of the adhesive DNA hydrogels crosslinked with tannic acid. As a result, the molar ratios of DNA base pairs and tannic acid were 1.3: 1 and 0.9: Gel. As the ratio of tannic acid increased and the maximum tensile strength increased, the extension length decreased, indicating that the hydrogel having a higher ratio of tannic acid had a more rigid physical property (see FIG. 4).

본 발명의 실시예에서는 탄닌산으로 가교된 접착성 DNA 하이드로겔의 접착성을 UTM(Universal testing machine)을 이용하여 분석한 결과 탄닌산의 비율이 높아질수록 더 높은 접착력을 가지는 것을 확인하였다(도 5 참조). In the embodiment of the present invention, the adhesive property of the adhesive DNA hydrogel crosslinked with tannic acid was analyzed using a universal testing machine (UTM). As a result, it was confirmed that the higher the tannic acid ratio, the higher the adhesive strength (see FIG. 5) .

본 발명의 실시예에서는 탄닌산으로 가교된 DNA 하이드로겔의 DNA 방출 및 탄닌산 가수분해를 확인하기 위하여 인 비트로(in vitro) DNA 방출 실험을 진행한 결과 시간이 흐름에 따라 방출되는 DNA양이 많아져서 전기영동에서 나타나는 띠의 영역이 넓어졌고((도 6(A) 참조) 96시간 후에는 80% 이상이 방출 혹은 가수 분해됨을 확인하였다(도 6(B) 참조). In an embodiment of the present invention, in order to confirm DNA release and tannic acid hydrolysis of a DNA hydrogel cross-linked with tannic acid, in vitro DNA release experiments have been conducted and as a result, the amount of DNA released increases with time, (See Fig. 6 (A)). After 96 hours, it was confirmed that 80% or more of the band was released or hydrolyzed (see Fig. 6 (B)).

따라서, 본 발명은 접착성을 갖는 폴리페놀계 물질인 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물을 가교제로 사용하여 매우 간단한 방법으로 접착성을 갖는 DNA 하이드로겔의 합성과 그 물성에 관한 것이다. 고농도의 DNA 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물을 혼합함으로써 단시간에 DNA 하이드로겔을 합성할 수 있으며, 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물의 농도에 따라 DNA 하이드로겔의 물성을 조절할 수 있으므로 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물의 농도에 따라 다양한 물성의 하이드로겔을 제조할 수 있다. Accordingly, the present invention relates to the synthesis of a DNA hydrogel having an adhesive property by a very simple method using a compound of polyphenols containing two or more pyrogallol functional groups, which are adhesive polyphenolic substances, as a crosslinking agent, and It is about the properties. A DNA hydrogel can be synthesized in a short time by mixing a high concentration DNA solution and a compound of a polyphenol compound having two or more pyrogallol functional groups, and a polyglycol compound having two or more pyrogallol functional groups Since the physical properties of the DNA hydrogel can be controlled according to the concentration of the compound of the phenol, hydrogels having various physical properties can be produced according to the concentration of the polyphenol compound containing two or more pyrogallol functional groups.

또한, 상기 탄닌산과 DNA의 상호작용은 DNA의 골격에 있는 인산기와 직접적으로 이루어지며, 하이드로겔이 풀리는 온도가 수소결합이 깨지는 온도와 일치한다는 점을 확인할 수 있었다. 탄닌산의 말단에 존재하는 파이로갈롤기와 DNA의 골격이 수소결합에 의한 상호작용을 함으로써 DNA 사슬 사이에 가교를 형성하여 DNA 접착성 하이드로겔이 형성된다. 따라서, DNA 사슬의 가교를 할 수 있는 화합물은 파이로갈롤 적어도 2개 이상 존재하는 화합물이면 가능할 것으로 생각되며, 추가적으로 DNA의 방출효과를 보기 위해 가수분해 가능한 작용기인 에스터 결합으로 연결된 화합물이면 마찬가지로 분해가능한 접착성 DNA 하이드로겔을 합성할 수 있다. 대부분의 폴리페놀류 화합물들은 상기 본 발명에서 제시한 탄닌산(화학식 2)과 유사하게 파이로갈롤과 같은 강한 수용성 작용기를 2개이상으로 함유하고 있고 에스터 결합으로 연결되어 있기 때문에, 다른 종류의 폴리페놀 화합물 역시 유사한 특성을 갖는 하이드로겔을 형성할 수 있다. 결론적으로, 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물이 하이드로겔을 합성할 수 있다.
In addition, the interaction between tannic acid and DNA is directly related to the phosphate group in the skeleton of the DNA, and it is confirmed that the temperature at which the hydrogel is loosened coincides with the temperature at which the hydrogen bond breaks. The pyrogallol group at the terminal of tannic acid and the backbone of the DNA interact by hydrogen bonding to form a bridge between the DNA chains to form a DNA adhesive hydrogel. Therefore, it is considered that a compound capable of cross-linking the DNA chain is possible if it is a compound having at least two pyrogallols. In addition, in order to examine the release effect of DNA, a compound linked by an ester bond, which is a hydrolyzable functional group, An adhesive DNA hydrogel can be synthesized. Most of the polyphenolic compounds contain two or more strong water-soluble functional groups such as pyrogallol and are linked by an ester bond similar to the tannic acid (formula (2)) proposed in the present invention, Hydrogels with similar properties can also be formed. Consequently, compounds of polyphenols containing two or more pyrogallol functional groups can synthesize hydrogels.

또한, 본 발명은 DNA(deoxyribonucleic acid) 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔을 포함하는 약물 전달체를 제공한다.
The present invention also provides a drug delivery system comprising an adhesive DNA hydrogel comprising a solution of a deoxyribonucleic acid (DNA) and a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing at least two functional groups of pyrogallol do.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00011
.
Figure pat00011
.

여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다.
Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.

상기 하이드로겔은 수용액 상에서 팽윤되는 특성이 있는 물질로서 일반적으로 친수성 유기 고분자물질로 구성되어 공유결합 또는 비공유결합을 통하여 가교화된(cross-linked) 그물망 구조를 이루고 있기 때문에 구조적으로 안정적인 특징이 있다. 또한, 많은 양의 용매를 흡착하고 배출하는 특성 때문에 유체에서와 같은 물질 운송 특성이 있어 하이드로겔의 물리적 특성은 다양한 분야, 즉 생체 내 진단(in vivodiagnostics), 약물/유전자 전달(drug/gene delivery), 화학 정제(chemical separation), 화학 및 생물적 센서, 광학 물질 등에 이상적인 후보물질로 이용될 수 있다.
The hydrogel is a material having a characteristic of being swollen in an aqueous solution, and is structurally stable because it is generally composed of a hydrophilic organic polymer material and has a cross-linked network structure through covalent bonding or noncovalent bonding. In addition, due to the ability to adsorb and discharge large amounts of solvent, the physical properties of the hydrogel are similar to those of fluid in that they can be used in a variety of fields, such as in vivo diagnostics, drug / gene delivery, , Chemical separation, chemical and biological sensors, optical materials and the like.

또한, 본 발명은In addition,

1) 전달 물질로서 목적 유전자를 포함하는 용액을 가열하는 단계; 및1) heating a solution containing a target gene as a transduction material; And

2) 상기 단계 1)에서 가열된 용액에 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 첨가한 후 혼합시켜 하이드로겔을 형성하는 단계를 포함하는 약물 전달체의 제조방법을 제공한다.
2) adding a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing at least two pyrogallol functional groups to the solution heated in step 1) and mixing to form a hydrogel; A method for producing a carrier is provided.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00012

Figure pat00012

여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다.
Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.

이하, 상기 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the above manufacturing method will be described in detail for each step.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 1)은 목적 유전자를 포함하는 용액을 제조한 후, 가열하는 단계이다.In the production method according to the present invention, the above step 1) is a step of preparing a solution containing the target gene and then heating.

상기 DNA 용액의 가열 온도는 10℃ 내지 60℃인 것이 바람직하고 40℃ 내지 60℃인 것이 보다 바람직하며 50℃ 내지 60℃인 것이 가장 바람직하다. The heating temperature of the DNA solution is preferably 10 ° C to 60 ° C, more preferably 40 ° C to 60 ° C, and most preferably 50 ° C to 60 ° C.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 2)는 가열된 용액에 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 상기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 첨가한 후 혼합시켜 하이드로겔을 형성시켜 약물전달체를 제조하는 단계이다.In the preparation method according to the present invention, the step 2) is a step of adding a polyphenol compound represented by the formula (1) containing two or more pyrogallol functional groups to a heated solution, To prepare a drug delivery vehicle.

상기 접착성 하이드로겔은 목적 유전자와 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 상기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 0.5:1 내지 1.5:1 몰비로 가교된 것이 바람직하고 탄닌산의 비율이 높은 것이 보다 바람직하다. Preferably, the adhesive hydrogel is crosslinked at a molar ratio of 0.5: 1 to 1.5: 1 with a polyphenol compound represented by the formula (1) containing two or more of the target gene and pyrogallol functional groups, and the ratio of tannic acid Is more preferable.

상기 약물전달체는 pH에 따라 목적 유전자의 방출 조절이 가능하다.
The drug delivery vehicle is capable of controlling the release of a target gene according to pH.

아울러, 본 발명은 목적 유전자를 포함하는 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 혼합하여 제조된 접착성 하이드로겔을 포함하는 약물 전달체를 포함하는 유전자 치료제를 제공한다.
The present invention also relates to a drug delivery system comprising an adhesive hydrogel prepared by mixing a solution containing a target gene and a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing at least two pyrogallol functional groups, To provide a gene therapy agent.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00013
Figure pat00013

여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다.
Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.

상기 유전자 치료제는 고농도의 목적 유전자를 포함하는 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물을 혼합함으로써 단시간에 하이드로겔을 합성할 수 있고, 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물의 농도에 따라 하이드로겔의 물성을 조절할 수 있으며, 산도 7.4 용액에 노출되었을 때, 가교제인 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물의 분해 정도에 따라 DNA를 방출하므로 본 발명에 따라 제조된 하이드로겔은 유전자 치료를 위한 약물 및 국소 투여를 위한 접착성 운반체로 사용될 수 있다.
The gene therapy agent can synthesize a hydrogel in a short time by mixing a solution containing a target gene at a high concentration and a polyphenol compound having two or more pyrogallol functional groups, and the pyrogallol functional group The physical properties of the hydrogel can be controlled according to the concentration of the polyphenol compound containing two or more compounds, and when the compound is exposed to the acid 7.4 solution, the compound of the polyphenols containing two or more pyrogallol functional groups The hydrogel produced according to the present invention can be used as a drug for gene therapy and as an adhesive carrier for topical administration.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
It should be noted, however, that the following examples and experimental examples are illustrative of the present invention and that the present invention is not limited to the following examples and experimental examples.

<< 실시예Example > > 탄닌산으로With tannic acid 가교된Bridged 접착성  Adhesiveness DNADNA 하이드로겔의Hydrogel 제조 Produce

본 발명에 따른 폴리페놀 분자로 가교된 접착성 DNA 하이드로겔은 고농도의 DNA 용액과 탄닌산의 혼합으로 제조된다. DNA와 탄닌산은 하기 화학식 6으로 표기되는 바와 같이 수소결합을 한다.
The adhesive DNA hydrogel crosslinked with polyphenol molecules according to the present invention is prepared by mixing a high concentration DNA solution with tannic acid. DNA and tannic acid have a hydrogen bond as indicated by the following formula (6).

Figure pat00014
Figure pat00014

하기 화학식 7로 표기되는 DNA 150 mg을 3 mL의 3차 증류수에 녹인 후, 400 ℃씩 분할하여 55℃로 10분 동안 가열한다.
150 mg of the DNA represented by the following formula (7) is dissolved in 3 mL of tertiary distilled water, and the solution is divided into 400 캜 and heated at 55 캜 for 10 minutes.

Figure pat00015
Figure pat00015

하기 화학식 2로 표기되는 탄닌산은 0.5g/mL, 1 g/mL, 1.5g/mL 농도로 준비한다.
Tannic acid represented by the following formula 2 is prepared at a concentration of 0.5 g / mL, 1 g / mL, and 1.5 g / mL.

[화학식 2](2)

Figure pat00016
Figure pat00016

가열된 DNA 용액에 탄닌산을 각각 40℃씩 첨가하여 잘 섞어주면, 탄닌산의 농도에 따라 접착성 DNA 하이드로겔이 바로 합성되며, 탄닌산에 의한 가교를 안정화시키기 위해 30분 동안 상온에서 유지한다. 탄닌산 0.5 g/mL 용액으로 합성된 화합물은 DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 2.6:1이며, 탄닌산 1 g/mL과 1.5 g/mL 용액으로 합성된 화합물은 DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 각각 1.3:1, 0.9:1로 존재한다.
Tannic acid is added to the heated DNA solution at 40 ℃ each time, and the adhesive DNA hydrogel is synthesized according to the concentration of tannic acid, and it is kept at room temperature for 30 minutes to stabilize the crosslinking by tannic acid. The compound synthesized with 0.5 g / mL solution of tannic acid had a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 2.6: 1, and the compound synthesized with 1 g / mL of tannic acid and 1.5 g / mL of solution had a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 1.3: , 0.9: 1.

<< 실험예Experimental Example 1>  1> 탄닌산으로With tannic acid 가교된Bridged 접착성  Adhesiveness DNADNA 하이드로겔Hydrogel 특성 분석 Character analysis

상기 <실시예>에서 제조된 화합물이 하이드로겔의 특성을 갖는지를 확인하기 위하여 유동계(Rheometer)를 이용하여 탄닌산으로 가교된 접착성 DNA 하이드로겔 특성 분석하였다. In order to confirm whether the compound prepared in the above Example had hydrogel properties, the adhesive DNA hydrogel crosslinked with tannic acid was analyzed using a Rheometer.

구체적으로, 유동계(Rheometer)를 0.1 - 10 rad/sec 진동수에서 저장 탄성률(G’)과 손실 탄성률(G”)을 측정하였다. Specifically, the storage modulus (G ') and loss modulus (G ") of the Rheometer were measured at a frequency of 0.1-10 rad / sec.

구체적으로, 유동계(Rheometer)의 시료 홀더 위에 제조된 접착성 DNA 하이드로겔 440 μL를 올린 후, 20 mm 두께의 평평한 판 (parallel plate)을 이용하여 0.1 - 10 rad/sec 진동수로 100 Pa의 일정한 힘 (shear stress)을 가하면서 재료의 변형 정도를 저장 탄성률(G’)과 손실 탄성률(G”)로 확인하였다. 저장 탄성률(G’)과 손실 탄성률(G”)은 하기 계산식에 의해 측정되었다.
Specifically, 440 μL of the adhesive DNA hydrogel prepared on the sample holder of the Rheometer was placed, and then a uniform plate of 100 Pa at a frequency of 0.1 to 10 rad / sec was applied using a parallel plate of 20 mm in thickness The degree of deformation of the material was confirmed by the storage elastic modulus (G ') and the loss elastic modulus (G ") while shear stress was applied. The storage elastic modulus (G ') and the loss elastic modulus (G &quot;) were measured by the following equation.

Figure pat00017
Figure pat00017

σ는 재료에 가해지는 힘(shear stress)를 나타내며, γ0는 재료의 변형에 의해 나타나는 신호(shear strain)의 최대 진폭, G' 저장탄성률, G”손실탄성률을 의미한다. 또한, ω는 진동수, t는 시간을 의미한다. σ denotes the shear stress applied to the material, and γ 0 denotes the maximum amplitude of the shear strain, G 'storage elastic modulus, and G "loss modulus, which are caused by the deformation of the material. In addition, ω denotes a frequency and t denotes time.

그 결과, DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 2.6:1인 화합물의 물성을 확인한 것으로, 하이드로겔이 제조되지 않았음을 확인할 수 있다(도 1(A)). 대부분의 구간에서 손실 탄성률(G”)이 저장 탄성률(G’)보다 크게 나타났으며, 진동수가 10 rad/sec에 가까워질수록 저장 탄성률(G’)의 값이 증가하다가, 손실 탄성률(G”)보다 커지는 것을 확인하였다. 이러한 물성은 점탄성 물질에서 나타나는 물성이다. As a result, it was confirmed that the hydrogel was not prepared by confirming the physical properties of a compound having a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 2.6: 1 (FIG. 1 (A)). The loss elastic modulus (G ") was found to be larger than the storage modulus (G ') in most of the sections. The storage elastic modulus (G') increased as the frequency became closer to 10 rad / ). These physical properties are physical properties of viscoelastic materials.

또한, DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 각각 1.3:1, 0.9:1인 화합물의 물성을 확인한 것이다. 모든 구간에서 저장 탄성률(G’)이 손실 탄성률(G”)보다 크게 나타났다는 점에서, 하이드로겔이 제조되었으며, 탄닌산의 비율이 높을수록 저장 탄성률(G’)과 손실 탄성률(G”)이 크게 나타났다(도 1(B) 및 (C))
In addition, the physical properties of the compound having a molar ratio of DNA base pair to tannic acid of 1.3: 1 and 0.9: 1, respectively, were confirmed. The storage elastic modulus (G ') and the loss elastic modulus (G ") were found to be higher as the storage elasticity (G') was larger than the loss elastic modulus (G" 1 (B) and (C))

<< 실험예Experimental Example 2>  2> 탄닌산으로With tannic acid 가교된Bridged 접착성  Adhesiveness DNADNA 하이드로겔의Hydrogel 온도변화에 따른 물성 분석 Analysis of physical properties according to temperature change

상기 <실시예>에서 제조된 탄닌산으로 가교된 DNA 하이드로겔의 온도변화에 따른 물성을 분석하였다.The physical properties of the tannic acid-crosslinked DNA hydrogel prepared according to the above Example were analyzed according to the temperature change.

구체적으로, 유동계(Rheometer)를 1 rad/sec 진동수에서 100 초 간격으로 30도, 70도로 온도 변화를 주면서, 총 600 초간 3 주기로 반복 진행하였으며, 저장 탄성률(G’)과 손실 탄성률(G”)을 측정하였다. The storage modulus (G ') and the loss modulus (G') were measured by repeating the rheometer at 100 rad / sec at a frequency of 1 rad / sec for a total of 600 seconds, ) Were measured.

구체적으로, 유동계(Rheometer)의 시료 홀더 위에 제조된 접착성 DNA 하이드로겔 440 μL를 올린 후, 20 mm 두께의 평평한 판(parallel plate)을 이용하여 1 rad/sec 진동수로 100 Pa의 일정한 힘(shear stress)을 가하면서, 100 초 간격으로 30도, 70도로 온도 변화를, 총 600 초간 3 주기로 반복 진행하였다. 상기 <실험예1>에서와 같은 계산식을 통해 온도 변화에 따른 재료의 변형 정도를 저장 탄성률(G’)과 손실 탄성률(G”)로 확인하였다. Specifically, 440 μL of the adhered DNA hydrogel prepared on the sample holder of the Rheometer was put on a 20 mm thick parallel plate at a constant force of 100 Pa at a frequency of 1 rad / sec ( Shear stress was applied and the temperature was changed to 30 degrees and 70 degrees at intervals of 100 seconds for three cycles of 600 seconds in total. The degree of deformation of the material according to the temperature change was confirmed by the storage elastic modulus (G ') and the loss elastic modulus (G ") through the same formula as in Experiment 1.

그 결과, DNA 염기 쌍과 탄닌산의 몰비가 1.3:1인 하이드로겔의 온도변화에 따른 물성을 나타낸다. 30도 구간에서는 저장 탄성률(G’)이 손실 탄성률(G”)보다 크게 나타나며 하이드로겔의 물성을 보이지만 온도가 증가됨에 따라 손실 탄성률(G”)이 저장 탄성률(G’)보다 크게 나타나면서 하이드로겔의 물성을 잃게 된다. 온도 변화를 주기적으로 반복하였을 때에도 같은 현상이 반복되는 것을 확인하였다. 따라서, 탄닌산으로 가교된 DNA 하이드로겔이 온도가역적인 물성을 갖는다는 것을 확인하였다(도 2(A)).As a result, the physical properties of a hydrogel having a molar ratio of DNA base pairs to tannic acid of 1.3: 1 are shown. The storage elastic modulus (G ') is larger than the loss elastic modulus (G') and the physical properties of the hydrogel are shown at 30 ° C. However, as the temperature is increased, the loss elastic modulus (G " The physical properties of the material are lost. It was confirmed that the same phenomenon was repeated when the temperature change was repeated periodically. Thus, it was confirmed that the DNA hydrogels crosslinked with tannic acid had temperature-reversible physical properties (Fig. 2 (A)).

DNA 염기 쌍과 탄닌산의 몰비가 0.9:1인 하이드로겔의 온도변화에 따른 물성을 나타내며, 그 물성은 앞에서 설명한 내용과 같다. 본 발명에 따른 탄닌산으로 가교된 DNA 하이드로겔은 54℃ 내지 55℃ 이상의 온도에서 졸(sol)의 형태를 띠는 것을 확인하였다. 54℃ 내지 55℃ 이상의 온도는 일반적으로 수소결합이 끊어지는 온도와 유사하며 DNA와 탄닌산의 수소결합에 의해 하이드로겔이 제조된다는 것을 확인하였다(도 2(B)). The physical properties of hydrogels with a molar ratio of DNA base pairs to tannic acid of 0.9: 1 are shown in the following description. It was confirmed that the DNA hydrogel crosslinked with tannic acid according to the present invention was in the form of a sol at a temperature of 54 ° C to 55 ° C or more. It was confirmed that the temperature of 54 ° C to 55 ° C or higher is generally similar to the temperature at which the hydrogen bond breaks, and the hydrogel is produced by hydrogen bonding of DNA and tannic acid (FIG. 2 (B)).

<< 실험예Experimental Example 3>  3> DNADNA Wow 탄닌산의Tannic 상호작용 분석 Interaction Analysis

DNA와 탄닌산의 상호작용을 분석하기 위해 DNA와 탄닌산의 비율을 다르게 하여 분석하였다.To analyze the interaction between DNA and tannic acid, we analyzed the ratio of DNA to tannic acid.

구체적으로, 상기 <실시예>에서 제조된 고농도의 DNA용액과 탄닌산 용액을 섞어서 DNA 염기 쌍과 탄닌산의 비율이 각각 13.1:1, 2.6:1, 1.3:1로 존재하는 용액을 만든 후, 동결건조방법으로 시료를 제조하였다. FT-IR분석을 위한 시편 디스크 (disk)를 제조하기 위해, KBr이 이용되었다. 시편 디스크에 적외선광(IR)을 조사하여 4000-400cm-1의 파수 범위에서 나타하는 흡광 정도를 확인하였고, DNA와 탄닌산에 존재하는 작용기들에 의한 흡광 파수를 확인한 결과에 따라, DNA와 탄닌산의 혼합물에서 나타나는 흡광 파수의 변화를 분석하였다.Specifically, a high concentration DNA solution and a tannic acid solution prepared in the above Example were mixed to prepare a solution in which the ratio of DNA base pair and tannic acid was 13.1: 1, 2.6: 1, 1.3: 1, respectively, A sample was prepared. KBr was used to fabricate a specimen disk for FT-IR analysis. Infrared light (IR) was irradiated on the specimen disk to confirm the degree of extinction in the wave number range of 4000-400 cm -1. As a result of examining the extinction wave number due to the functional groups present in DNA and tannic acid, The change of the absorption wave number in the mixture was analyzed.

그 결과, DNA의 인산기(P-O)의 비대칭 신축 진동은 1236.29 cm-1에서 나타나며, 탄닌산의 비율이 높아짐에 따라 낮은 파수로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 또한, DNA의 디옥시리보스의 탄소-탄소 진동은 1095.49 cm-1에서 나타나며, 인산기의 경우와 마찬가지로 탄닌산의 비율이 높아짐에 따라 낮은 파수로 이동하므로 DNA 인산기(P-O)의 진동과 디옥시리보스의 탄소-탄소 진동에 대한 낮은 파수로의 이동은 DNA 골격과 탄닌산의 직접적인 상호작용을 나타냄을 확인하였다(도 3).
As a result, the asymmetric stretching vibration of the phosphate group (PO) of the DNA appears at 1236.29 cm -1 , and as the ratio of tannic acid increases, it shifts to a lower frequency. In addition, the carbon-carbon vibration of the deoxyribose of DNA appears at 1095.49 cm -1 , and as the ratio of tannic acid increases as the ratio of tannic acid increases, It was confirmed that the shift to low frequency for vibration represents a direct interaction between DNA skeleton and tannic acid (FIG. 3).

<< 실험예Experimental Example 4> 4> 탄닌산으로With tannic acid 가교된Bridged 접착성  Adhesiveness DNADNA 하이드로겔의Hydrogel 인장특성 분석 Tensile characterization

상기 <실시예>에서 제조된 탄닌산으로 가교된 DNA 하이드로겔의 인장특성을 분석하기 위해 UTM(Universal testing machine)을 이용하였다. A universal testing machine (UTM) was used to analyze the tensile properties of the tannic acid-crosslinked DNA hydrogel prepared in the above Example.

UTM에서 측정되는 DNA 하이드로겔의 인장특성은 하기 [수학식 2]에 의해 분석된다.
The tensile properties of the DNA hydrogels measured in the UTM are analyzed by the following equation (2).

Figure pat00018
Figure pat00018

하이드로겔에 걸리는 힘(F, Load)은 하이드로겔이 존재하는 단면적(A)으로 나누어서 전단응력(σ, Shear stress)으로 나타내며, 그 힘에 대해 나타나는 하이드로겔이 늘어난 정도(L)를 초기 하이드로겔 두께 2 mm(L0)로 나누어서 변형률(ε, Strain)로 나타낸다.The force (F, Load) applied to the hydrogel is represented by shear stress (σ) divided by the cross-sectional area (A) in which the hydrogel exists, and the extent (L) The strain is divided by 2 mm (L 0 ) and expressed as strain (ε, strain).

구체적으로, 측정을 위한 시료는 가로 1 cm, 세로 5 cm의 OHP 필름 2장의 말단에, 두께 2 mm의 하이드로겔을 부착시켜서 제조되었다. 준비된 시편을 UTM의 그립에 고정시킨 후, 속도 15 mm/min으로 50 N 로드 셀(Load cell)을 끌어 올려서 하이드로겔에 걸리는 힘과 하이드로겔이 늘어난 길이를 측정하였다. Specifically, a sample for measurement was prepared by adhering a hydrogel having a thickness of 2 mm to the end of two OHP films having a width of 1 cm and a length of 5 cm. The prepared specimen was fixed on the grip of the UTM, and the load applied to the hydrogel and the length of the stretched hydrogel were measured by pulling up a 50 N load cell at a rate of 15 mm / min.

그 결과, DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 각각 1.3:1, 0.9:1로 제조된 하이드로겔의 인장특성을 나타냈으며, 탄닌산의 비율이 높을수록 최대 인장 강도는 증가하면, 연장 길이는 감소하여 탄닌산의 비율이 높은 하이드로겔일수록 좀 더 단단해지는 물성을 가지는 것을 확인하였다(도 4). As a result, the tensile properties of hydrogels prepared from DNA base pairs and tannic acid molar ratios were 1.3: 1 and 0.9: 1, respectively. When the ratio of tannic acid was higher and the maximum tensile strength was increased, It was confirmed that the hydrogel having a higher ratio had a property of becoming more hardened (Fig. 4).

<< 실험예Experimental Example 5>  5> 탄닌산으로With tannic acid 가교된Bridged 접착성  Adhesiveness DNADNA 하이드로겔의Hydrogel 접착성 분석 Adhesion Analysis

상기 <실시예>에서 제조된 탄닌산으로 가교된 DNA 하이드로겔의 접착성을 확인하기 위해 UTM(Universal testing machine)을 이용하였다. A universal testing machine (UTM) was used to confirm the adhesiveness of the tannic acid-crosslinked DNA hydrogel prepared in the above Example.

UTM에서 측정되는 하이드로겔의 접착성은 제조된 시료에 작용하는 최대 힘 (Maximum load)으로 정의되었다. 상기 <실험예 4>와는 달리 <실험예 5>에서는 OHP 필름 사이에 하이드로겔을 매우 얇게 압착시켜서 시료를 제조하였기 때문에 OHP 필름과 하이드로겔 사이에 작용하는 접착력을 확인할 수 있다.The adhesion of the hydrogels measured in the UTM was defined as the maximum load acting on the prepared sample. In Experimental Example 5, since the sample was prepared by pressing the hydrogel between the OHP films very thinly, the adhesion force between the OHP film and the hydrogel can be confirmed.

구체적으로, 측정을 위한 시료는 인장특성을 측정하는 방법을 조금 변형시켜서 준비되었다. 가로 1 cm, 세로 5 cm의 OHP 필름 2장의 말단에 하이드로겔을, 단면적 1 cm2으로 매우 얇게 압착시켜서 제조되었다. 준비된 시편을 UTM의 그립에 고정시킨 후, 속도 10 mm/min으로 500 N 로드 셀(Load cell)을 끌어 올려서 OHP 필름에 걸리는 최대 힘, 즉 OHP 필름 2장 말단이 끊어질 때의 힘을 측정하였다. Specifically, the sample for measurement was prepared by slightly modifying the method of measuring the tensile properties. Width 1 cm, was prepared a hydrogel in chapter 2 of vertically 5 cm OHP film end, thereby extremely thin squeezed by the cross-sectional area 1 cm 2. The prepared specimen was fixed on the grip of the UTM, and then the 500 N load cell was pulled up at a rate of 10 mm / min to measure the maximum force applied to the OHP film, that is, the force when the OHP film 2 terminal was cut off .

그 결과, DNA, 탄닌산, DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 각각 1.3:1, 0.9:1로 제조된 하이드로겔의 접착력을 나타냈다. DNA와 탄닌산의 접착력을 비교해보면, 탄닌산의 접착력이 DNA의 접착력보다 10배 정도 높게 나타났다. 탄닌산의 농도에 따라서도 접착력이 달라지는 데, 100 w/v%의 탄닌산의 접착력은 75.4 kPa로 나타나는 반면, 150 w/v%의 탄닌산은 98.1 kPa로 더 높게 측정되었다. 서로 다른 농도의 탄닌산을 사용하여 제조된 DNA 하이드로겔의 경우, DNA보다 접착력이 높게 나타나며, 탄닌산의 비율이 높아질수록 더 높은 접착력을 가지는 것을 확인하였다(도 5).
As a result, the adhesion of hydrogels prepared from DNA, tannic acid, DNA base pairs and tannic acid molar ratios of 1.3: 1 and 0.9: 1, respectively, was shown. Comparing the adhesion between DNA and tannic acid, the adhesion of tannic acid was 10 times higher than the adhesion of DNA. The adhesion of 100w / v% of tannic acid was 75.4kPa, while that of 150w / v% of tannic acid was 98.1kPa. In the case of the DNA hydrogel prepared using tannic acid having different concentrations, the adhesive strength was higher than that of DNA, and the higher the tannic acid ratio, the higher the adhesion (FIG. 5).

<< 실험예Experimental Example 6>  6> 탄닌산으로With tannic acid 가교된Bridged DNADNA 하이드로겔의Hydrogel DNADNA 방출 및  Emissions and 탄닌산Tannic acid 가수분해 분석 Hydrolysis analysis

상기 <실시예>에서 제조된 탄닌산으로 가교된 DNA 하이드로겔로부터 DNA 방출 정도를 확인하기 위해, 인 비트로(in vitro) DNA 방출 실험을 진행하였다.In order to confirm the degree of DNA release from the tannic acid-crosslinked DNA hydrogel prepared in the above <Example>, an in vitro DNA release experiment was conducted.

상기 화학식 2와 같은 탄닌산은 분자 내에 다량의 에스터 결합을 함유하고 있어 수용액 상태에 노출되었을 때 가수분해된다고 알려져 있다. 따라서, 가교제로 사용한 탄닌산의 가수분해에 따라, 제조된 DNA 하이드로겔의 가교가 깨지면 DNA 방출효과를 확인할 수 있다. 본 실험에서는 생체 내 환경과 유사한 산도를 갖는 pH 7.4 버퍼를 이용해 인 비트로(in vitro) 실험이 진행되었다.Tannic acid as shown in Formula 2 contains a large amount of ester bond in the molecule and is known to be hydrolyzed when exposed to an aqueous solution. Therefore, when the crosslinking of the prepared DNA hydrogel is broken due to the hydrolysis of tannic acid used as a crosslinking agent, the DNA release effect can be confirmed. In this experiment, an in vitro experiment was carried out using a pH 7.4 buffer having an acidity similar to that of the in vivo environment.

구체적으로, DNA 염기쌍과 탄닌산의 몰비가 1.3:1인 하이드로겔 246.8 mg을 사용하였으며, 산도 7.4 조건의 TRIS 버퍼 5 mL을 용매로 사용하여 30분, 1시간, 3시간, 5시간, 8시간, 12시간 및 24시간째에 DNA가 방출된 샘플 100 μL를 추출하였다. DNA의 방출 정도는 0.8% 아가로즈겔 전기영동을 통해 확인하였다. 그런 다음 DNA가 방출된 샘플을 희석하여 UV/vis 스펙트럼의 275 nm에서 나타나는 피크의 흡광도를 측정하였다. 방출 혹은 가수분해된 탄닌산의 농도를 평가하기 위해, 탄닌산 0.045, 0.028, 0.023, 0.014, 0.011 및 0.006 mg/mL 용액에 대해 UV/vis 스펙트럼의 279 nm에서 흡광도를 측정한 후, 그에 따라 나타나는 선형관계식을 사용하였다Specifically, 246.8 mg of a hydrogel having a molar ratio of DNA base pair and tannic acid of 1.3: 1 was used, and 5 mL of TRIS buffer having an acidity of 7.4 was used as a solvent for 30 minutes, 1 hour, 3 hours, 5 hours, 8 hours, At 12 and 24 hours, 100 μL of the sample from which the DNA was released was extracted. The degree of DNA release was confirmed by 0.8% agarose gel electrophoresis. The sample from which the DNA was released was then diluted to determine the absorbance of the peak at 275 nm in the UV / vis spectrum. To measure the concentration of released or hydrolyzed tannic acid, the absorbance was measured at 279 nm of the UV / vis spectrum for tannic acid 0.045, 0.028, 0.023, 0.014, 0.011 and 0.006 mg / mL solutions and then the resulting linear relationship Was used

그 결과, 시간이 흐름에 따라 방출되는 DNA양이 많아져서 전기영동에서 나타나는 띠의 영역이 넓어지는 것을 확인하였다(도 6(A)). As a result, it was confirmed that the amount of DNA to be released was increased with time, and the region of the band appeared in electrophoresis was widened (Fig. 6 (A)).

또한, 탄닌산으로 가교된 DNA 하이드로겔에 함유되어 있는 탄닌산의 48.4 %가 TRIS 버퍼에 노출된 지 24시간 후에 방출 혹은 가수분해되었으며, 96시간 후에는 80 %이상이 방출 혹은 가수 분해되는 것을 확인하였다(도 6(B)).In addition, it was confirmed that 48.4% of the tannic acid contained in the tannic acid-crosslinked DNA hydrogel was released or hydrolyzed 24 hours after exposure to the TRIS buffer, and 80% or more was released or hydrolyzed after 96 hours ( 6 (B)).

Claims (14)

DNA(deoxyribonucleic acid) 용액과 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔:

[화학식 1]
Figure pat00019
.
여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다.
An adhesive DNA hydrogel comprising a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing at least two deoxyribonucleic acid (DNA) solutions and a pyrogallol functional group:

[Chemical Formula 1]
Figure pat00019
.
Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.
제 1항에 있어서, 상기 접착성 DNA 하이드로겔은 DNA와 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물이 가교되어 형성된 것을 특징으로 하는 접착성 DNA 하이드로겔.
The adhesive DNA hydrogel according to claim 1, wherein the adhesive DNA hydrogel is formed by crosslinking a compound of polyphenols containing at least two functional groups of DNA and pyrogallol.
제 1항에 있어서, 상기 접착성 DNA 하이드로겔은 DNA와 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물이 0.5:1 내지 1.5:1 몰비로 가교된 것을 특징으로 하는 접착성 DNA 하이드로겔.
The adhesive DNA hydrogel according to claim 1, wherein the adhesive DNA hydrogel is crosslinked at a molar ratio of 0.5: 1 to 1.5: 1 with a compound of polyphenols containing at least two functional groups of DNA and pyrogallol DNA hydrogel.
제 1항에 있어서, 상기 DNA는 선형(linear)인 것을 특징으로 하는 접착성 DNA 하이드로겔.
2. The adhesive DNA hydrogel according to claim 1, wherein the DNA is linear.
제 1항에 있어서, 상기 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물은 하기 화학식 2으로 표시되는 탄닌산, 화학식 3로 표기되는 엘라지탄닌(ellagitannin), 화학식 4으로 표기되는 갈로탄닌(gallotannin), 및 화학식 5로 표시되는 3,4,5-트리-O-갈로일 퀸산 (3,4,5-Tri-O-galloylquinic acid)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나의 화학식인 것을 특징으로 하는 접착성 DNA 하이드로겔:

[화학식 2]
Figure pat00020

[화학식 3]
Figure pat00021


[화학식 4]
Figure pat00022


[화학식 5]
Figure pat00023
.
The polyphenol compound according to claim 1, wherein the polyphenol compound having two or more pyrogallol functional groups is selected from the group consisting of tannic acid represented by the following formula (2), ellagitannin represented by the formula (3) Gallotannin, and 3,4,5-tri-O-galloylquinic acid represented by the general formula (5). Characterized by an adhesive DNA hydrogel:

(2)
Figure pat00020

(3)
Figure pat00021


[Chemical Formula 4]
Figure pat00022


[Chemical Formula 5]
Figure pat00023
.
제 5항에 있어서, 상기 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물은 하기 화학식 2으로 표기되는 탄닌산인 것을 특징으로 하는 접착성 DNA 하이드로겔:

[화학식 2]
Figure pat00024
.
6. The adhesive DNA hydrogel according to claim 5, wherein the polyphenol compound having two or more pyrogallol functional groups is a tannic acid represented by the following formula (2): &lt; EMI ID =

(2)
Figure pat00024
.
제 1항에 있어서, 상기 접착성 DNA 하이드로겔은 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물의 농도에 따라 물성이 조절되는 것을 특징으로 하는 접착성 DNA 하이드로겔.
2. The adhesive DNA hydrogel according to claim 1, wherein the adhesive DNA hydrogel is characterized in that its physical properties are controlled by the concentration of a polyphenol compound having two or more pyrogallol functional groups.
제 1항에 있어서, 상기 접착성 DNA 하이드로겔은 DNA를 방출하는 것을 특징으로 하는 접착성 DNA 하이드로겔.
2. The adhesive DNA hydrogel according to claim 1, wherein the adhesive DNA hydrogel releases DNA.
1) DNA(deoxyribonucleic acid)를 용매에 녹여 DNA 용액을 제조한 후, 가열하는 단계; 및
2) 상기 단계 1)에서 가열된 DNA 용액에 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 첨가한 후 교반시키는 단계를 포함하는 접착성 DNA 하이드로겔의 제조방법:

[화학식 1]
Figure pat00025
.
여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다.
1) preparing DNA solution by dissolving DNA (deoxyribonucleic acid) in a solvent, and then heating; And
2) adding a compound of polyphenols represented by the following formula (1) containing two or more pyrogallol functional groups to the DNA solution heated in step 1) and stirring the mixture; and : &Lt;

[Chemical Formula 1]
Figure pat00025
.
Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.
제 9항에 있어서, 상기 단계 1)에서 DNA 용액의 온도는 10℃ 내지 60℃ 인 것을 특징으로 하는 접착성 DNA 하이드로겔의 제조방법.
The method according to claim 9, wherein the temperature of the DNA solution in step 1) is 10 ° C to 60 ° C.
제 9항에 있어서, 상기 접착성 DNA 하이드로겔은 DNA와 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 폴리페놀류의 화합물이 0.5:1 내지 1.5:1 몰비로 가교된 것을 특징으로 하는 접착성 DNA 하이드로겔의 제조방법.
The adhesive DNA hydrogel according to claim 9, wherein the adhesive DNA hydrogel is crosslinked at a molar ratio of 0.5: 1 to 1.5: 1 with a compound of polyphenols containing at least two functional groups of DNA and pyrogallol A method for producing a DNA hydrogel.
제 1항의 접착성 DNA 하이드로겔을 포함하는 약물 전달체.
A drug delivery system comprising the adhesive DNA hydrogel of claim 1.
1) 전달 물질로서 목적 유전자를 포함하는 용액을 가열하는 단계; 및
2) 상기 단계 1)에서 가열된 용액에 파이로갈롤(pyrogallol) 작용기를 2개 이상 포함하는 하기 화학식 1로 표기되는 폴리페놀류의 화합물을 첨가한 후 혼합시켜 하이드로겔을 형성하는 단계를 포함하는 약물 전달체의 제조방법:

[화학식 1]
Figure pat00026
.
여기에서 A는 산소를 포함하는 5 내지 8 원자 단일고리 헤테로 사이클로 알킬이고, P는 파이로갈롤이며, n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 5의 정수이다.
1) heating a solution containing a target gene as a transduction material; And
2) adding a polyphenol compound represented by the following formula (1) containing at least two pyrogallol functional groups to the solution heated in step 1) and mixing to form a hydrogel; Method of preparing the carrier:

[Chemical Formula 1]
Figure pat00026
.
Wherein A is a 5- to 8-membered single ring heterocycloalkyl containing oxygen, P is pyrogallol, n is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 5.
제 13항의 약물 전달체를 포함하는 유전자 치료제.









14. A gene therapy agent comprising the drug delivery system of claim 13.









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