KR20210118581A - Amphiphilic polymers, drug delivery system and tumor treatment system using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an amphiphilic polymer compound, and a drug carrier and a tumor treatment system using the same. More specifically, the amphiphilic polymer compound of the present invention contains a thioketal linker, thereby being able to be decomposed selectively and efficiently by sensitively reacting to reactive oxygen species (ROS), and forming polymer micelles in an aqueous phase, it is possible to provide a drug carrier that contains a drug in a hydrophobic core, has excellent selective accumulation into target cancer cells, has low toxicity, and is capable of photodynamic therapy and chemical drug therapy at the same time. Another objective of the present invention is to provide the tumor treatment system using the same.

Description

양친성 고분자 화합물, 이를 이용한 약물 전달체 및 종양 치료 시스템{Amphiphilic polymers, drug delivery system and tumor treatment system using the same}Amphiphilic polymers, drug delivery system and tumor treatment system using the same {Amphiphilic polymers, drug delivery system and tumor treatment system using the same}

본 발명은 양친성 고분자 화합물, 이를 이용한 고분자 미쉘, 이를 이용한 약물전달체 및 종양 치료 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an amphiphilic polymer compound, a polymer micelle using the same, a drug delivery system using the same, and a tumor treatment system using the same.

항암 치료에 대한 최근의 유망한 접근법 중 하나는 화학 요법(chemotherapy)과 광역학 치료 방법(Photodynamic therapy; PDT)을 접목시킨 화학-광역학 치료방법(Chemo-photodynaic therapy)이다.One of the recent promising approaches for anticancer treatment is chemo-photodynaic therapy, which combines chemotherapy and photodynamic therapy (PDT).

화학요법은 항암제 등의 약물을 이용하여 암을 치료하는 방법으로, 암세포의 사멸과 정상세포의 생존을 위한 적절한 농도를 결정하는 데에도 많은 문제점을 가지고 있다. 암세포를 더 효과적으로 치료하기 위해 높은 농도의 항암제를 투여하게 되면 정상세포까지 세포사멸을 유도할 수 있기 때문에 낮은 농도의 항암제를 투여해도 암세포의 성장을 억제하거나 사멸을 유도할 수 있는 것이 중요하다.Chemotherapy is a method of treating cancer using drugs such as anticancer drugs, and has many problems in determining an appropriate concentration for the death of cancer cells and survival of normal cells. In order to more effectively treat cancer cells, administration of high concentrations of anticancer agents can induce apoptosis even in normal cells.

또한, 광역학 치료법(photodynamic therapy, PDT)이란, 각종 종양에 대해 선택성 및 광증감성이 있는 광감작제(photosensitizer, PS)에 광을 조사하여 반응성이 뛰어난 산소종인 단일항 산소(1O2)를 비롯한 활성 산소종(Reactive oxygen species; ROS)를 생성하여 암세포나 각종 종양조직만을 선택적으로 공격, 궤멸시키는 방법이다. 이러한 광감작제는 암 조직에 특이적으로 축적되는 성질을 가지고 있어, 일정시간이 지난 뒤에 특정 파장의 빛을 조사하게 되면 암 조직만 괴사하고 정상조직은 보존될 수 있다. 다만, 광역학 치료법은 광의 투과성에 제한이 있고, 광독성 및 종양 내의 광감작제의 농도 조절해야 하는 문제점이 있다.In addition, photodynamic therapy (PDT) is a highly reactive oxygen species, singlet oxygen ( 1 O 2 ) by irradiating light to a photosensitizer (PS) that has selectivity and photosensitivity for various tumors. It is a method to selectively attack and destroy only cancer cells or various tumor tissues by generating reactive oxygen species (ROS), including These photosensitizers have a property of specifically accumulating in cancer tissues, and when irradiated with light of a specific wavelength after a certain time has elapsed, only cancer tissues can be necrotic and normal tissues can be preserved. However, photodynamic therapy has problems in that light transmittance is limited, phototoxicity, and concentration of the photosensitizer in the tumor must be controlled.

화학-광역학 치료방법에서는 이러한 화학요법과 광역학 치료법의 각각의 단점을 감소시키면서, 화학요법과 광역학 치료법의 접목에 의한 장점을 극대화하고, 효율적으로 적용시킬 수 있는 약물 전달체의 개발이 요구되고 있다. 또한, 이를 이용하여 암 세포에 대한 선택성을 높여 부작용을 현저히 저감시키면서도, 암세포에 대한 우수한 선택적 치료 효과를 얻을 수 있는 새로운 치료 방법의 개발이 요구되고 있다.In the chemo-photodynamic therapy method, it is required to develop a drug delivery system that can effectively apply and maximize the advantages of the grafting of chemotherapy and photodynamic therapy while reducing the disadvantages of each of these chemotherapy and photodynamic therapy. have. In addition, there is a demand for the development of a new treatment method capable of obtaining an excellent selective treatment effect on cancer cells while remarkably reducing side effects by increasing selectivity for cancer cells by using the same.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0081494호(2018.07.16)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0081494 (2018.07.16)

본 발명의 목적은 양친성 고분자 화합물, 이를 이용한 고분자 미쉘을 포함하는 약물전달체 및 약물전달 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an amphiphilic polymer compound, a drug delivery system and a drug delivery system comprising a polymer micellar using the same.

본 발명의 다른 목적은 활성 산소종(Reactive oxygen species; ROS)에 대한 민감성이 우수한 양친성 고분자 화합물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an amphiphilic polymer compound having excellent sensitivity to reactive oxygen species (ROS).

본 발명의 다른 목적은 상기 양친성 고분자 화합물이 자기조립되어 형성된 고분자 미쉘의 소수성 코어에 소수성 약물과 광역학 화합물을 포함하고, 우수한 세포 침투력을 가지며, 혈액에서의 장기간 순환 및 종양 세포에서의 선택적인 축적률이 우수한 약물전달체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to include a hydrophobic drug and a photodynamic compound in the hydrophobic core of a polymer micellar formed by self-assembly of the amphiphilic polymer compound, have excellent cell penetration, and have long-term circulation in the blood and selective in tumor cells. An object of the present invention is to provide a drug delivery system having an excellent accumulation rate.

본 발명의 다른 목적은 상기 고분자 미쉘이 1차적으로 활성 산소종에 반응하여 소수성 약물과 광역학 화합물을 일부 방출하고, 2차적으로 광조사에 의해 생성된 활성 산소종에 반응하여 소수성 약물과 광역학 화합물을 모두 방출하여, 표적 종양 세포에 국부적으로 높은 농도의 소수성 약물 및 활성 산소종을 존재하게 함으로써, 화학요법과 광역학 치료요법의 특징을 동시에 효과적으로 발현할 수 있는 약물전달체를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is that the polymer micelle primarily reacts with active oxygen species to release some hydrophobic drugs and photodynamic compounds, and secondarily reacts with active oxygen species generated by light irradiation to form hydrophobic drugs and photodynamics It is to provide a drug delivery system capable of simultaneously effectively expressing the characteristics of chemotherapy and photodynamic therapy by releasing all of the compounds to cause local high concentrations of hydrophobic drugs and reactive oxygen species to target tumor cells.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 약물전달체 및 근적외선 조사부를 포함하는 종양 치료 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tumor treatment system comprising the drug delivery system and a near-infrared irradiator.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 친수성 수용성 고분자의 일 말단과 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 일 말단이 티오케탈 링커(TL)로 공유결합된, 양친성 고분자 화합물을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is characterized in that one end of the hydrophilic water-soluble polymer and one end of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group are covalently bonded with a thioketal linker (TL), an amphiphilic polymer compound.

본 발명의 일 양태로서 상기 친수성 수용성 고분자는 폴리에틸렌글리콜, 아크릴산계 중합체, 메타크릴산계 중합체, 폴리아미도아민, 폴리(2-히드록시프로필 메타크릴아미드)계 중합체, 수용성 폴리펩타이드, 수용성 다당체 또는 폴리글리세롤 등인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the hydrophilic water-soluble polymer is polyethylene glycol, acrylic acid-based polymer, methacrylic acid-based polymer, polyamidoamine, poly(2-hydroxypropyl methacrylamide)-based polymer, water-soluble polypeptide, water-soluble polysaccharide or polyglycerol etc. may be.

본 발명의 일 양태로서, 상기 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 탄화수소기는 (C12~C22)의 지방족 탄화수소기인 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the hydrocarbon group of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group of (C12 to C22).

본 발명의 일 양태로서, 상기 친수성 수용성 고분자의 중량평균 분자량과 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 분자량 비는 하기 식1을 만족하는 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the ratio of the weight average molecular weight of the hydrophilic water-soluble polymer to the molecular weight of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group may satisfy the following formula (1).

[식 1]

Figure pat00001
[Equation 1]
Figure pat00001

(상기 식 1에서 WSP는 친수성 수용성 고분자의 중량평균 분자량을 의미하는 것이고, HC는 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 분자량을 의미하는 것이다)(In Formula 1, WSP means the weight average molecular weight of the hydrophilic water-soluble polymer, and HC means the molecular weight of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group)

본 발명의 일 양태로서, 상기 친수성 수용성 고분자의 일 말단 및 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 일 말단은 각각 아미드기로 티오케탈 링커와 공유결합된 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, one terminal of the hydrophilic water-soluble polymer and one terminal of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group may be covalently bonded to a thioketal linker with an amide group, respectively.

본 발명의 일 양태로서, 상기 양친성 고분자 화합물은 폴리에틸렌글리콜-TL-(C12~C22)알킬아민인 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the amphiphilic polymer compound may be polyethylene glycol-TL-(C12~C22)alkylamine.

본 발명의 다른 일 양태는, 상기 양친성 고분자 화합물이 수상에서 자기조립되어 형성된, 고분자 미쉘인 것을 특징으로 한다.Another aspect of the present invention is characterized in that the amphiphilic polymer compound is a polymer micelle formed by self-assembly in an aqueous phase.

본 발명의 다른 일 양태는, 상기 고분자 미쉘은 소수성 약물 및 광역학 화합물을 소수성 코어에 포함하는, 약물전달체인 것을 특징으로 한다.In another aspect of the present invention, the polymer micelle is a drug delivery system comprising a hydrophobic drug and a photodynamic compound in a hydrophobic core.

본 발명의 일 양태로서, 상기 소수성 약물은 소수성 항암성 화합물이며, 상기 티오케탈 링커는 활성산소종에 의해 반응성을 가지는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the hydrophobic drug is a hydrophobic anticancer compound, and the thioketal linker may be reactive by reactive oxygen species.

본 발명의 일 양태로서, 상기 광역학 화합물은 포르피린계 화합물, 클로린계 화합물, 박테리오클로린계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물 및 5-아미노레불린 에스테르계 화합물 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the photodynamic compound is any one selected from the group consisting of porphyrin-based compounds, chlorine-based compounds, bacteriochlorine-based compounds, phthalocyanine-based compounds, naphthalocyanine-based compounds, and 5-aminolevulin ester-based compounds. It may include one or two or more.

본 발명의 일 양태로서, 상기 약물전달체는 세포막 주변의 활성산소종에 반응하여 소수성 약물의 일부를 1차적으로 방출하고, 광조사에 의해 생성된 활성산소종에 반응하여 고분자 미쉘을 붕괴시켜 소수성 코어에 포함된 소수성 약물을 2차적으로 모두 방출하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.As an aspect of the present invention, the drug delivery system primarily releases a portion of the hydrophobic drug in response to reactive oxygen species around the cell membrane, and disrupts the polymer micelle in response to the reactive oxygen species generated by light irradiation to cause a hydrophobic core It may be characterized in that all of the hydrophobic drug contained in the secondary release.

본 발명의 또 다른 일 양태는, 근적외선 조사부 및 상기 약물전달체를 포함하는 종양 치료 시스템을 특징으로 한다.Another aspect of the present invention is characterized in that the tumor treatment system comprising a near-infrared irradiator and the drug delivery system.

본 발명의 일 양태로서, 상기 근적외선 조사부에서 조사되는 광은 상기 약물전달체에 포함되는 광역학 화합물에 흡수되어 활성산소종을 발생시키는 것일 수 있다.As an aspect of the present invention, the light irradiated from the near-infrared irradiator may be absorbed by the photodynamic compound included in the drug delivery system to generate reactive oxygen species.

본 발명에 따른 양친성 고분자 화합물은 티오케탈링커를 포함함으로써, 활성 산소종에 민감하게 반응하여, 선택적이고 효율적으로 분해될 수 있다. 또한, 수상에서 고분자 미쉘을 형성하여, 소수성 코어에 약물 및 광역학 화합물을 포함함으로써, 표적 암세포로의 선택적 축적이 우수하고, 장시간 동안 체내에 누적되어 발생하는 독성과 같은 부작용을 방지할 수 있는 약물 전달체를 제공할 수 있다. 상기 약물 전달체는 1차적으로 활성 산소종에 신속하게 반응하여, 일부가 분해되고, 2차적으로 근적외선 조사에 의하여 나머지 약물 전달체가 즉각적으로 분해되면서, 대량의 약물과 광역학 화합물을 표적 세포에 방출함으로써, 암 세포의 사멸 또는 활성도를 낮추는 암 치료 효과를 극대화할 수 있는 화학-광역학적 요법의 치료제로 제공되고, 또한 이를 이용한 종양 치료 시스템을 제공할 수 있다.The amphiphilic polymer compound according to the present invention contains a thioketal linker, and thus reacts sensitively to reactive oxygen species, and can be selectively and efficiently decomposed. In addition, by forming a polymer micelle in the aqueous phase and including the drug and the photodynamic compound in the hydrophobic core, the selective accumulation into the target cancer cell is excellent, and a drug that can prevent side effects such as toxicity caused by accumulating in the body for a long time A carrier may be provided. The drug delivery system primarily reacts rapidly to reactive oxygen species, a part is decomposed, and secondarily, the remaining drug delivery system is immediately decomposed by near-infrared irradiation, and a large amount of drug and photodynamic compound are released to target cells. , is provided as a therapeutic agent for chemo-photodynamic therapy capable of maximizing the cancer treatment effect by lowering the apoptosis or activity of cancer cells, and may also provide a tumor treatment system using the same.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 폴리에틸렌-TL-스테아라민(PTS) 및 실시예 2 내지 실시예 4에 따른 약물 전달체의 작용기전을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 양친성 고분자 화합물을 제조하는 반응식을 나타낸 것이다.
도 3는 본 발명의 실시예 1에서 제조한 PTS의 1H-NMR 및 FT-IR 분광법을 이용하여 측정한 1H-NMR 스펙트럼 및 FT-IR 스펙트럼을 각각 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 8에서 제조된 미쉘의 평균 수력학적 직경 및 제타 전위와, 실시예 6에서 제조한 미쉘의 FE-TEM 이미지를 각각 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예 6에서 제조된 PTS-DP의 DOX 및 PhA의 방출특성을 각각 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예 6에서 제조된 PTS-DP의 시험관 내 조건에서의 항암특성을 나타낸 것으로, 도 6a는 CT26 세포의 생존율을 나타낸 것이고, 도 6b는 세포 내 ROS를 나타낸 것이며, 도 6c 및 도 6d는 caspase 3의 생성율을 측정하여 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예 6에서 제조된 PTS-DP의 생체 적합성을 나타낸 것으로, 도 7a는 PTS-예의 생체 내 분포를 나타낸 것이고, 도 7b는 종양의 생체 외 형광 영상화를 나타낸 것이다. 도 7c는 PTS-DP 주사 후의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 것이고, 도 7d는 PTS-DP의 광 조사에 의한 DOX의 농도를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예 6에서 제조된 PTS-DP를 종양 치료 효과를 나타낸 것으로, 도 8a는 시간에 따른 종양의 부피 변화를 나타낸 것이고, 도 8b는 평균 종양 중량 변화를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예 6에서 제조된 PTS-DP의 광 조사 전과 후의 일중항산소(1O2)의 발생을 형광 현미경 이미지(fluoroescence microscopy image)로 나타내 것이다.
1 is a schematic diagram showing the mechanism of action of polyethylene-TL-stearamine (PTS) according to Example 1 of the present invention and the drug delivery system according to Examples 2 to 4;
2 shows a reaction scheme for preparing the amphiphilic polymer compound of the present invention.
3 shows 1 H-NMR spectrum and FT-IR spectrum, respectively, measured using 1 H-NMR and FT-IR spectroscopy of the PTS prepared in Example 1 of the present invention.
4 shows the average hydrodynamic diameter and zeta potential of micelles prepared in Examples 1 to 8 of the present invention, and FE-TEM images of micelles prepared in Example 6, respectively.
5 shows the emission characteristics of DOX and PhA of PTS-DP prepared in Example 6 of the present invention, respectively.
Figure 6 shows the anticancer properties of PTS-DP prepared in Example 6 of the present invention under in vitro conditions, Figure 6a shows the viability of CT26 cells, Figure 6b shows the intracellular ROS, Figure 6c and Figure 6d shows the measurement of the production rate of caspase 3.
7 shows the biocompatibility of the PTS-DP prepared in Example 6 of the present invention, FIG. 7a shows the in vivo distribution of PTS-example, and FIG. 7b shows the in vitro fluorescence imaging of the tumor. FIG. 7c shows the change in concentration with time after PTS-DP injection, and FIG. 7d shows the concentration of DOX by light irradiation of PTS-DP.
Figure 8 shows the tumor treatment effect of the PTS-DP prepared in Example 6 of the present invention, Figure 8a shows the change in tumor volume over time, Figure 8b shows the average tumor weight change.
9 is a fluorescence microscopy image showing the generation of singlet oxygen ( 1 O 2 ) before and after light irradiation of PTS-DP prepared in Example 6 of the present invention.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Therefore, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention.

또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. Also, unless defined otherwise, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terminology used in the description herein is for the purpose of effectively describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. Also, the singular forms used in the specification and appended claims may also be intended to include the plural forms unless the context specifically dictates otherwise.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

본 발명에서 사용되는 용어 '광역학 치료법'은 '광역동 치료법'과 동일한 의미로 사용된 것이다.The term 'photodynamic therapy' used in the present invention has the same meaning as 'photodynamic therapy'.

본 발명에서 사용되는 용어 '활성 산소종'은 '반응성 산소종', 'ROS' 등과 같이 반응성이 높은 산소종을 의미하며, '단일항 산소', '일중항 산소', '1O2'를 포함하는 개념이다. The term 'active oxygen species' used in the present invention refers to highly reactive oxygen species such as 'reactive oxygen species' and 'ROS', and includes 'singlet oxygen', 'singlet oxygen', and ' 1 O 2 '. concept that includes

본 발명에서 사용되는 용어 '광역학 화합물'은 '광감작제(photosensitizer)'을 의미한다.The term 'photodynamic compound' used in the present invention means 'photosensitizer'.

본 발명에서 사용되는 용어 '암세포'는 '종양', '종양 세포', '암'과 동일한 의미로 사용된 것이다. As used herein, the term 'cancer cell' has the same meaning as 'tumor', 'tumor cell', and 'cancer'.

본 발명에서 사용되는 용어 '약물'은 '소수성 약물'을 포함하는 개념이다.The term 'drug' used in the present invention is a concept including 'hydrophobic drug'.

본 발명에서 사용되는 용어 '붕괴'는 화합물질의 결합부분이 '분해'되는 내용을 포함하는 개념이다.The term 'collapse' used in the present invention is a concept including the contents of 'decomposition' of the binding portion of the compound.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양친성 고분자 화합물, 이를 이용한 고분자 미쉘을 포함하는 약물전달체 및 약물전달 시스템을 제공한다.The present invention for achieving the above object provides an amphiphilic polymer compound, a drug delivery system and a drug delivery system comprising a polymer micellar using the same.

본 발명자는 표적 세포에 대한 높은 축적률을 가지고, 정상세포에 대한 독성을 최소화하며, 화학-광역학 치료법(Chemo-photodynaic therapy)을 효과적으로 구현할 수 있는 약물 전달체에 대한 연구를 심화하였고, 친수성 수용성 고분자와 소수성 탄화수소기를 티오케탈기로 공유결합함으로써 형성된 양친성 고분자 화합물을 합성함으로써 상기와 같은 효과를 구현할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다. The present inventors have deepened research on drug delivery systems that have a high accumulation rate for target cells, minimize toxicity to normal cells, and can effectively implement chemo-photodynaic therapy, and hydrophilic water-soluble polymers By synthesizing an amphiphilic polymer compound formed by covalently bonding a hydrophobic hydrocarbon group with a thioketal group, it was confirmed that the above effects can be realized, and the present invention has been completed.

이하, 본 발명의 일 양태에 따른 양친성 고분자 화합물에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the amphiphilic polymer compound according to an aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 양태에서 양친성 고분자 화합물은 친수성 수용성 고분자의 일 말단과 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 일 말단이 티오케탈(thioketal linker, TL)로 공유 결합된 것일 수 있다. In one aspect of the present invention, the amphiphilic polymer compound may be one in which one end of the hydrophilic water-soluble polymer and one end of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group are covalently bonded with a thioketal linker (TL).

상기 친수성 수용성 고분자는 친수성을 가지며, 물에 용해성이 높은 고분자를 의미하는 것으로, 중량 평균 분자량의 범위는 500 ~ 10,000 g/mol인 것일 수 있고, 바람직하게 800 ~ 5,000 g/mol일 수 있고, 더욱 바람직하게 1,000 ~ 3,000 g/mol 인 것일 수 있다. 상기 친수성 수용성 고분자는 제한되지는 않으나, 일 예로 폴리에틸렌글리콜, 아크릴산계 중합체, 메타크릴산계 중합체, 폴리아미도아민, 폴리(2-히드록시프로필 메타크릴아미드)계 중합체, 수용성 폴리펩타이드, 수용성 다당체, 폴리글리세롤 또는 이들의 유도체들 등을 포함하는 것일 수 있다. The hydrophilic water-soluble polymer means a polymer having hydrophilicity and high solubility in water, and the weight average molecular weight may be in the range of 500 to 10,000 g/mol, preferably 800 to 5,000 g/mol, and more Preferably, it may be 1,000 to 3,000 g/mol. The hydrophilic water-soluble polymer is not limited, but for example, polyethylene glycol, acrylic acid-based polymer, methacrylic acid-based polymer, polyamidoamine, poly(2-hydroxypropyl methacrylamide)-based polymer, water-soluble polypeptide, water-soluble polysaccharide, poly It may include glycerol or derivatives thereof.

상기 수용성 폴리펩타이드는 제한되는 것은 아니나, 구체적으로 폴리글루타민산(polyglutamic acid), 폴리아스파르트산(polyaspartic acid), 폴리아스파트아미드(polyaspartamide), 및 이의 공중합체에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The water-soluble polypeptide is not particularly limited, but may be one selected from polyglutamic acid, polyaspartic acid, polyaspartamide, and copolymers thereof, but is not limited thereto. .

상기 수용성 다당체는 구체적으로 히알루로산, 알긴산, 덱스트란, 펙틴, 콘드로이틴 설페이트, 헤파린, 히드록시프로필 셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 메틸셀룰로스, 소듐 카르복시메틸셀룰로스, 히드록시프로필 메틸셀룰로스 아세테이트 숙시네이트 및 이의 유도체에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The water-soluble polysaccharide is specifically hyaluronic acid, alginic acid, dextran, pectin, chondroitin sulfate, heparin, hydroxypropyl cellulose, hydroxyethylcellulose, methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate and its It may be selected from derivatives, but is not limited thereto.

상기 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물은 소수성 특성을 가지는 탄화수소기를 포함하는 화합물로, 상기 탄화수소기는 (C12~C22)의 지방족 탄화수소기를 가지는 것일 수 있고, 구체적으로 (C12~C22)의 직쇄형 지방족 탄화수소기를 가지는 것일 수 있다. 상기 탄화수소기는 구체적으로 (C12~C22)의 알킬기, (C12~C22)의 알케닐기 또는 (C12~C22)의 알키닐기 등의 탄화수소기를 포함하는 것일 수 있다. The compound having the hydrophobic hydrocarbon group is a compound containing a hydrocarbon group having hydrophobic properties, and the hydrocarbon group may have an aliphatic hydrocarbon group of (C12-C22), specifically, having a straight-chain aliphatic hydrocarbon group of (C12-C22). can The hydrocarbon group may specifically include a hydrocarbon group such as a (C12 to C22) alkyl group, (C12 to C22) alkenyl group, or (C12 to C22) alkynyl group.

상기 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물은 구체적으로 헥사데실아민(hexadecylamine), 헵타데실아민(heptadecylamine), 스테아라민(stearamine), 노나데실아민(nonadecylamine), 도데실아민(dodecylamine), 비스(2-하이드록시에틸)라우릴아민(N,Nbis(2-hydroxyethyl)laurylamine), 리놀레산(linoleic acid), 리놀렌산(linolenic acid), 팔미트산(palmitic acid), 올레일아민(oleylamine), 헥사데칸산(hexadecanoic acid), 스테아르산(stearic acid), 올레산(oleic acid), 에이코세노산(eicosencic acid), 및 에루크산(erucic acid)에서 선택되는 것일 수 있다.The compound having the hydrophobic hydrocarbon group is specifically hexadecylamine, heptadecylamine, stearamine, nonadecylamine, dodecylamine, bis(2-hydroxyethyl). ) Laurylamine (N,Nbis(2-hydroxyethyl)laurylamine), linoleic acid, linolenic acid, palmitic acid, oleylamine, hexadecanoic acid , stearic acid, oleic acid, eicosencic acid, and erucic acid may be selected from.

상기 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물은 중량 평균 분자량의 범위가 100 ~ 500 g/mol인 것일 수 있고, 바람직하게는 150 ~ 350 g/mol인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 180 ~ 300 g/mol인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The compound having the hydrophobic hydrocarbon group may have a weight average molecular weight of 100 to 500 g/mol, preferably 150 to 350 g/mol, and more preferably 180 to 300 g/mol. However, it is not limited thereto.

상기 친수성 수용성 고분자와 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물을 연결하는 연결기는 티오케탈 링커(thioketal linker, TL)를 이용하여 공유 결합된 것일 수 있고, 구체적으로는 상기 친수성 수용성 고분자의 일 말단 및 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 일 말단은 각각 아미드기로 티오케탈 링커와 공유 결합된 것일 수 있다. The linking group connecting the hydrophilic water-soluble polymer and the compound having a hydrophobic hydrocarbon group may be covalently bonded using a thioketal linker (TL), and specifically, having one terminal of the hydrophilic water-soluble polymer and a hydrophobic hydrocarbon group Each end of the compound may be covalently bonded to a thioketal linker with an amide group.

상기 티오케탈 링커는 활성 산소종(ROS)에 대한 민감도가 매우 높고, 정상적인 생리적 조건에서의 결합 안정성이 우수하여, 후술하는 약물전달체가 혈액 내에서 순환 중에 조기에 약물을 누출하는 것을 방지할 수 있어 더욱 바람직하다. 또한, 후술하는 고분자 미쉘이 근적외선 조사에 의하여 형성되는 활성 산소종에 대한 반응도가 우수하여, 약물 방출성을 가속화시킬 수 있어 바람직하다.The thioketal linker has very high sensitivity to reactive oxygen species (ROS) and excellent binding stability under normal physiological conditions, so that the drug carrier described later can prevent premature drug leakage during circulation in the blood. It is more preferable to have In addition, the polymer micelles, which will be described later, have excellent reactivity with respect to active oxygen species formed by near-infrared irradiation, so that drug release can be accelerated, which is preferable.

바람직하게, 상기 양친성 고분자 화합물의 구체적인 일 양태는 폴리에틸렌글리콜-TL-(C12~C22)알킬아민인 것일 수 있다.Preferably, a specific aspect of the amphiphilic polymer compound may be polyethylene glycol-TL-(C12~C22)alkylamine.

상기 친수성 수용성 고분자와 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 중량 평균 분자량의 비는 하기 식 1을 만족하는 것일 수 있다. A ratio of the weight average molecular weight of the hydrophilic water-soluble polymer to the compound having a hydrophobic hydrocarbon group may satisfy the following formula (1).

[식 1]

Figure pat00002
[Equation 1]
Figure pat00002

(상기 식 1에서 WSP는 친수성 수용성 고분자의 중량평균 분자량을 의미하는 것이고, HC는 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 분자량을 의미하는 것이다)(In Formula 1, WSP means the weight average molecular weight of the hydrophilic water-soluble polymer, and HC means the molecular weight of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group)

상기 식 1에서

Figure pat00003
의 값은 0.01 내지 0.3, 구체적으로는 0.04 내지 0.25, 더욱 구체적으로는 0.08 내지 0.2인 것일 수 있다. 상기 식 1을 만족하는 친수성 수용성 고분자와 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물로 형성된 양친성 고분자는, 종래의 양친성 고분자와 달리, 소수성 탄화수소기의 분자량이 작아, 소수성 약물과 광역학 화합물을 포함하는 수상에서 자기조립성이 우수하며, 제조되는 고분자 미쉘이 속도론적으로 제어(kinetically controlled)되기보다 열역학적으로 제어(thermodynamically controlled)됨으로써, 재현성이 우수한 장점을 가진다. 더욱이, 생성되는 고분자 미쉘의 소수성 영역의 분자량이 작아, 2차 입자로 응집되지 않으며 분산성 및 안정성이 더욱 우수하고, 입자 크기가 작으며, 현저히 향상된 콜로이드 안정성을 가질 수 있어 바람직하다.In Equation 1 above
Figure pat00003
The value of may be 0.01 to 0.3, specifically 0.04 to 0.25, and more specifically 0.08 to 0.2. The amphiphilic polymer formed of a hydrophilic water-soluble polymer satisfying Formula 1 and a compound having a hydrophobic hydrocarbon group, unlike the conventional amphiphilic polymer, has a small molecular weight of the hydrophobic hydrocarbon group, Assembleability is excellent, and the polymer micelles produced are thermodynamically controlled rather than kinetically controlled, and thus have excellent reproducibility. Moreover, the molecular weight of the hydrophobic region of the resulting polymer micelles is small, it is not agglomerated into secondary particles, the dispersibility and stability are better, the particle size is small, and it is preferable because it can have significantly improved colloidal stability.

이하, 본 발명의 일 양태에 따른 고분자 미쉘, 약물전달체 및 이를 이용한 종양 치료 시스템에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a polymer micelle, a drug delivery system, and a tumor treatment system using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 양태에 따른 약물 전달체는 광역동 치료와 화학적 약물 치료가 동시에 가능한 특징을 가진다.The drug delivery system according to an aspect of the present invention has the feature that photodynamic treatment and chemical drug treatment are possible at the same time.

본 발명의 일 양태에서 고분자 미쉘은 전술한 바와 같이, 상기 친수성 수용성 고분자의 일 말단과 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 일 말단이 티오케탈(thioketal linker, TL)로 공유 결합된 양친성 화합물이 수상에서 자기조립(Self-assembly)되어 형성되는 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the polymer micelle is an amphiphilic compound in which one end of the hydrophilic water-soluble polymer and one end of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group are covalently bonded with a thioketal linker (TL) in an aqueous phase, as described above. It may be formed by self-assembly.

바람직한 일 양태로서, 상기 티오케탈 링커(TL)에 의해 결합된 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물이 (C12~C22)의 지방족 탄화수소기를 가지는 화합물일 경우, 양친성 고분자 화합물은 열역학적으로 균일하고 안정한 고분자 미쉘을 쉽게 형성할 수 있다. 상기 고분자 미쉘은 친수성 쉘부와 소수성 코어부로 이루어지며, 상기 (C12~C22)의 지방족 탄화수소기는 소수성 코어부를 형성한다. 상기 소수성 코어부는 소수성 약물 및 광역학 화합물을 안정적으로 포집할 수 있으며, 고분자 미쉘이 위치하는 수상의 환경에 대한 민감도가 우수하여, 표적 선택성 및 방출성이 우수한 약물 전달체로서의 기능성을 구현할 수 있어 바람직하다.In a preferred embodiment, when the compound having a hydrophobic hydrocarbon group bonded by the thioketal linker (TL) is a compound having an aliphatic hydrocarbon group of (C12 to C22), the amphiphilic polymer compound is a thermodynamically uniform and stable polymer micelle. can be formed easily. The polymer micelles include a hydrophilic shell part and a hydrophobic core part, and the aliphatic hydrocarbon group of (C12 to C22) forms a hydrophobic core part. The hydrophobic core part can stably capture hydrophobic drugs and photodynamic compounds, and has excellent sensitivity to the environment of the aqueous phase in which the polymer micelle is located, so it is preferable to implement functionality as a drug delivery system with excellent target selectivity and release properties .

상세하게, (C12~C22)의 지방족 탄화수소기가 소수성 코어를 형성함에 따라, 소수성 코어부가 일정한 정도의 유동성(fluidity)를 가질 수 있다. 이러한 유동성은 특히 활성산소종에 반응하여 소수성 코어에 위치하는 소수성 약물을 빠르게 방출할 수 있는 점에서 소수성 고분자가 형성하는 유동성이 낮은 소수성 코어부에 비해 유리한 장점을 가진다. 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, 장쇄의 지방족 탄화수소기가 소수성 코어를 형성함으로써 소수성 코어에 충분한 소수성을 제공하여 소수성 약물을 안정적으로 포집하면서도 일정한 정도의 유동성을 제공함으로써, 활성산소종에 분해성(ROS-labile)을 가지는 티오케탈 링커가 세포막 주변의 활성산소종에 민감하여 반응하여 쉽게 분해될 수 있다. Specifically, as the aliphatic hydrocarbon group of (C12 to C22) forms the hydrophobic core, the hydrophobic core may have a certain degree of fluidity. This fluidity has an advantageous advantage compared to the hydrophobic core part having low fluidity formed by the hydrophobic polymer in that it can rapidly release the hydrophobic drug located in the hydrophobic core in response to the active oxygen species. According to a preferred aspect of the present invention, the long-chain aliphatic hydrocarbon group forms a hydrophobic core, thereby providing sufficient hydrophobicity to the hydrophobic core to stably trap hydrophobic drugs and provide a certain degree of fluidity, thereby degrading active oxygen species (ROS- labile) can be easily degraded by reacting sensitively to reactive oxygen species around the cell membrane.

또한, 분자량이 큰 소수성 고분자를 사용한 경우와 비교하여, 수상에서 자기조립되어 형성된 미쉘의 크기가 상대적으로 작은 크기를 가지더라도, (C12~C22)의 지방족 탄화수소기가 제공하는 일정한 정도의 유동성(fluidity)로 인해 소수성 코어에 충분한 함량의 소수성 약물을 안정적으로 포집할 수 있는 점에서 바람직하다.In addition, compared to the case of using a hydrophobic polymer having a large molecular weight, even if the size of the micelles formed by self-assembly in the water phase has a relatively small size, a certain degree of fluidity provided by the (C12~C22) aliphatic hydrocarbon group. Therefore, it is preferable in that a sufficient amount of hydrophobic drug can be stably captured in the hydrophobic core.

본 발명에 따른 고분자 미쉘은 소수성을 가지는 코어 부분에 소수성 약물과 광역학 화합물 등의 유효성분을 포함하여 약물 전달체로 바람직하게 사용되는 것일 수 있다. The polymer micelle according to the present invention may include active ingredients such as a hydrophobic drug and a photodynamic compound in a core portion having hydrophobicity, and may be preferably used as a drug carrier.

상기 소수성 약물은 표적 세포에서 거대 분자 생합성을 방해하기 위한 것으로, 항암성 화합물로 사용되는 것이면 제한되지 않으나, 구체적으로 파크리탁셀, 독소루비신, 젬시타빈, 실로리무스, 에토포사이드, 빈블라스틴, 빈카알칼로이드, 도세탁셀, 시스플라틴, 글리벡, 아드리아마이신, 시클로포스파미드, 테니포사이드, 5-플로오로우라실, 캠토세신, 타목시펜, 아나스테로졸, 플록슈리딘, 류프로리드, 플로타미드, 졸레드로네이트, 빈크리스틴, 스트렙토조토신, 카보플라틴, 토포테칸, 벨로테칸, 이리노테칸, 비노렐빈, 히도록시우레아, 발루비신, 레티노익산(retinoic acid) 계열, 메소트렉세이트, 메클로레타민, 클로람부실, 부술판, 독시플루리딘, 프레드니손, 테스토스테론, 미토산트론, 아스피린, 살리실레이트, 이부프로펜, 나프로센, 페노프로펜, 인도메타신, 페닐부타존, 시클로포스파미드, 메클로에타민, 덱사메타손, 셀레콕시브, 발데콕시브, 니메슐리드, 코르티손, 코르티코스테로이드 및 마이토마이신 C 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다. The hydrophobic drug is intended to interfere with macromolecular biosynthesis in target cells, and is not limited as long as it is used as an anticancer compound, but specifically paclitaxel, doxorubicin, gemcitabine, cilolimus, etoposide, vinblastine, vinca alkaloid , docetaxel, cisplatin, gleevec, adriamycin, cyclophosphamide, teniposide, 5-fluorouracil, camptocecin, tamoxifen, anasterozole, floxuridine, leuprolide, flotamide, zoledronate , vincristine, streptozotocin, carboplatin, topotecan, belotecan, irinotecan, vinorelbine, hydoxyurea, valrubicin, retinoic acid series, mesotrexate, mechlorethamine, chlorambucil , busulfan, doxyfluridine, prednisone, testosterone, mitoxantrone, aspirin, salicylate, ibuprofen, naprosen, fenoprofen, indomethacin, phenylbutazone, cyclophosphamide, mecloethamine , dexamethasone, celecoxib, valdecoxib, nimesulide, cortisone, corticosteroids and mitomycin C may be one comprising any one or two or more selected from the group consisting of.

상기 광역학 화합물은 광 조사시 일중항 산소를 생성하여, 상기 일중항 산소가 이웃하는 세포막과 상호작용하여 세포를 사멸시키게 하기 위한 것으로, 일반적으로 광감작제(photosensitizer, PS)로 사용되는 물질이면 제한되지 않으나, 구체적으로 포르피린계 화합물, 클로린계 화합물, 박테리오클로린계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물 및 5-아미노레불린 에스테르계 화합물 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.The photodynamic compound generates singlet oxygen upon irradiation with light, so that the singlet oxygen interacts with neighboring cell membranes to kill cells, and is generally a material used as a photosensitizer (PS). Although not limited, specifically, any one or two or more selected from the group consisting of a porphyrin-based compound, a chlorine-based compound, a bacteriochlorine-based compound, a phthalocyanine-based compound, a naphthalocyanine-based compound, and a 5-aminolevulin ester-based compound may be doing

상기 약물 전달체는 고분자 미쉘 100 중량부에 대하여, 상기 소수성 약물과 광역학 화합물의 혼합물은 1 내지 30 중량부로 포함하는 것일 수 있고, 바람직하게는 5 내지 25 중량부, 더욱 바람직하게는 중량부로 10 내지 20 중량부로 포함되는 것일 수 있다. 또한, 상기 고분자 미쉘의 소수성 코어 부분에 포함되는 소수성 약물과 광역학 화합물은 1 : 2 내지 2 : 1의 중량비로 포함되는 것일 수 있다. 상기 범위에서 고분자 미쉘의 동적 광산란법(DLS) 분석을 사용하여 측정한 수력학적 직경이 50 내지 200 ㎚, 구체적으로는 80 내지 150 ㎚의 작은 크기를 가지고, 더욱 우수한 콜로이드 안정성을 가질 수 있어 바람직하다. The drug carrier may include 1 to 30 parts by weight of the mixture of the hydrophobic drug and the photodynamic compound with respect to 100 parts by weight of the polymer micelle, preferably 5 to 25 parts by weight, more preferably 10 to 25 parts by weight. It may be included in 20 parts by weight. In addition, the hydrophobic drug and the photodynamic compound included in the hydrophobic core portion of the polymer micelle may be included in a weight ratio of 1: 2 to 2: 1. In the above range, the hydrodynamic diameter measured using dynamic light scattering (DLS) analysis of polymer micelles has a small size of 50 to 200 nm, specifically 80 to 150 nm, and it is preferable because it can have better colloidal stability. .

상기 광역학 화합물에 조사되는 광은 광역학 화합물을 활성화시킬 수 있는 파장대의 광이면 제한되지는 않으나, 바람직하게는 근적외선(Near intra rea, NIR) 일 수 있다. 상기 근적외선은 조직에 대한 침투력이 깊고, 적은 산란과 매우 낮은 광독성을 가짐으로 바람직하다.The light irradiated to the photodynamic compound is not limited as long as it is light in a wavelength band capable of activating the photodynamic compound, but may preferably be near intra rea (NIR). The near-infrared light has a deep penetrating power to the tissue, and is preferable because it has low scattering and very low phototoxicity.

본 발명에 따른 약물전달체의 바람직한 일 양태에 따르면, 장쇄의 지방족 탄화수소기가 활성산소종에 분해성(ROS-labile)을 가지는 티오케탈 링커를 통해 친수성 수용성 고분자와 결합되어, 상술한 바와 같이 안정적인 고분자 미쉘을 형성한다. 상기 티오케탈 링커는 고분자 미쉘이 위치하는 주변 환경의 활성산소종에 반응하여 쉽게 분해될 수 있다. 상기 분해 반응에 의해 장쇄의 지방족 탄화수소기를 포함하는 화합물과 친수성 수용성 고분자가 분리됨에 따라 각각의 분자들은 양친성을 상실하게 되며, 고분자 미쉘의 콜로이드 안정성은 급격히 감소될 수 있다. 콜로이드 안정성이 떨어진 고분자 미쉘은 소수성 약물을 안정적으로 포집할 수 없게 되어 1차적으로 소수성 약물의 방출이 이루어진다.According to a preferred aspect of the drug delivery system according to the present invention, a long-chain aliphatic hydrocarbon group is bonded to a hydrophilic water-soluble polymer through a thioketal linker having a degradability (ROS-labile) to an active oxygen species, and as described above, a stable polymer micellar to form The thioketal linker may be easily decomposed in response to reactive oxygen species in the surrounding environment where the polymer micelles are located. As the hydrophilic water-soluble polymer and the compound containing a long-chain aliphatic hydrocarbon group are separated by the decomposition reaction, each molecule loses its amphiphilicity, and the colloidal stability of the polymer micelle may be rapidly reduced. The polymer micelles with poor colloidal stability cannot stably capture the hydrophobic drug, so that the hydrophobic drug is primarily released.

한편, 약물전달체가 위치하는 조직 부위에 근적외선을 조사할 경우, 광역학 화합물이 근적외선을 흡수하여 소수성 코어 내에서 활성산소종을 대량으로 방출할 수 있다. 주변의 산화 환경에 의해 콜로이드 안정성이 떨어진 고분자 미쉘 또는 안정적으로 존재하는 고분자 미쉘은 소수성 코어에서 발생하는 활성산소종에 의해 티오케탈 링커의 대부분이 분해됨으로써, 실질적으로 대부분의 고분자 미쉘이 붕괴되어 소수성 코어에 위치하는 소수성 약물이 2차적으로 모두 방출될 수 있다.On the other hand, when near-infrared rays are irradiated to the tissue site where the drug carrier is located, the photodynamic compound can absorb the near-infrared rays and release reactive oxygen species in a large amount in the hydrophobic core. In polymer micelles with poor colloidal stability or stably existing polymer micelles due to the surrounding oxidizing environment, most of the thioketal linkers are decomposed by active oxygen species generated in the hydrophobic core, so that most of the polymer micelles are substantially collapsed and hydrophobic The hydrophobic drug located in the core may be released secondarily.

근적외선 조사에 의한 소수성 약물의 대량 방출 효과는 장쇄의 지방족 탄화수소기가 소수성 코어를 형성함으로써 보다 현저할 수 있다. 이러한 작용효과는 장쇄의 지방족 탄화수소기가 일정 정도의 유동성을 가지면서, 입자의 특성을 가지기보다는 미쉘의 특성을 가지는 점에서 유래된 것일 수 있다. 이에 반해 소수성 코어부가 소수성 고분자에 의해 형성될 경우 소수성 코어부의 유동성이 낮고, 미쉘의 특성보다는 입자의 특성을 가져 티오케탈 링커가 분해되더라도 소수성 고분자는 여전히 입자로 존재하게 되어 소수성 약물의 빠른 방출이 저해될 수 있어 바람직하지 않다. 즉, 상기 약물전달체는 상술한 식 1을 만족하는 탄소수 (C12~C22)의 소수성 탄화수소기를 가지는 양친성 화합물로 형성됨으로써, 고분자를 사용하는 경우와 달리, 고분자 미쉘의 크기가 작고, 응집되지 않으며, 단일 분산성 및 콜로이드 안정성이 더욱 향상되어 바람직하다. 더욱이, 병소에 광을 조사하는 경우, 추가로 생성되는 활성 산소종(ROS)에 의하여 붕괴되지 않고 남아 있던 고분자 미쉘이 즉각적으로 분해되면서 내부에 있던 소수성 약물과 광역학 화합물이 짧은 시간 내에 대량으로 방출되어 표적 암 세포 내에서 국부적으로 높은 농도로 존재함으로써, 효과적으로 암세포의 활성을 저감시키거나 사멸시킬 수 있어 더욱 바람직하며, 효과적인 종양 치료제로 적용 가능한 것이다.The large-scale release effect of a hydrophobic drug by near-infrared irradiation may be more remarkable because a long-chain aliphatic hydrocarbon group forms a hydrophobic core. This effect may be derived from the fact that the long-chain aliphatic hydrocarbon group has a certain degree of fluidity and has micellar properties rather than particle properties. On the other hand, when the hydrophobic core part is formed of a hydrophobic polymer, the fluidity of the hydrophobic core part is low, and it has particle properties rather than micellar properties, so even if the thioketal linker is decomposed, the hydrophobic polymer still exists as particles, so that the rapid release of the hydrophobic drug is reduced. It is not preferable because it can be inhibited. That is, the drug delivery system is formed of an amphiphilic compound having a hydrophobic hydrocarbon group having a carbon number (C12 to C22) that satisfies Formula 1 above, and thus, unlike the case of using a polymer, the size of the polymer micelles is small and does not aggregate, Monodispersibility and colloidal stability are further improved, which is preferable. Moreover, when light is irradiated to the lesion, the polymer micelles remaining without being destroyed by the additionally generated reactive oxygen species (ROS) are immediately decomposed, and the hydrophobic drug and photodynamic compound inside are released in a large amount within a short time. By being locally present in a high concentration in the target cancer cells, it is more preferable to effectively reduce or kill the activity of cancer cells, and it is applicable as an effective therapeutic agent for tumors.

상기와 같은 특성을 가지는 본 발명의 일 양태에 따른 약물 전달체는 근적외선 조사부와 함께 구비되어 바람직한 종양 치료 시스템으로 사용될 수 있다. The drug delivery system according to an embodiment of the present invention having the above characteristics is provided with a near-infrared irradiator and can be used as a preferred tumor treatment system.

이하 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 아래에서 설명하는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Examples. The examples described below are only for helping the understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples. However, the following Examples and Comparative Examples are merely examples for explaining the present invention in more detail, and the present invention is not limited by the following Examples and Comparative Examples.

[실험방법][Test method]

1. 티오케탈링커(TL)의 분해 측정1. Determination of thioketallinker (TL) degradation

하기 실시예들에서 제조한 미쉘을 pH 7.4, PhA 농도가 3 μg/ml 인 인산완충용액(phosphate-buffered saline, PBS)에 현탁시킨 후, 상이한 시간 간격 동안 100 mW cm-2의 세기로 조사하였다. The micelles prepared in the following Examples were suspended in a phosphate-buffered saline (PBS) having a pH of 7.4 and a PhA concentration of 3 μg/ml, and then irradiated with an intensity of 100 mW cm -2 for different time intervals. .

유리된(free) 티올 그룹은 5,5'-dithiobis(2-nitrobenzoic acid) (DTNB) 분석에 의해 측정하였다.Free thiol groups were determined by 5,5'-dithiobis(2-nitrobenzoic acid) (DTNB) analysis.

상이한 시간 간격의 광 조사하에서 방출된 독소루비신(DOX)의 형광 강도는 SPARK 10M multimode microplate reader (Tecan, Austria)를 사용하여 470 ㎚의 여기 파장 및 500 ~ 700 ㎚의 방출파장에서 기록된 형광 스펙트럼에 따라 결정되었다.The fluorescence intensity of doxorubicin (DOX) emitted under light irradiation at different time intervals was measured using a SPARK 10M multimode microplate reader (Tecan, Austria) according to the recorded fluorescence spectra at an excitation wavelength of 470 nm and an emission wavelength of 500 to 700 nm. It was decided.

2. 일중항 산소 생성(singlet oxygen generation, SOG)의 측정2. Measurement of singlet oxygen generation (SOG)

유기 용액 및 물에서 1O2와 비가역적으로 반응하는 다이메틸안트라센 (diemethylanthracene, DMA)을 사용하여 측정하였다.It was measured using dimethylanthracene (DMA), which irreversibly reacts with 1 O 2 in an organic solution and water.

20 mM의 DMA를 DMF 및 PBS(phosphate-buffered saline)에서 하기 실시예에서 제조한 PTS-DP와 혼합하고, 670 ㎚의 광을 100 mW cm-2 세기로 다른 시간 간격으로 조사하였다. DMA의 형광 강도는 360 nm의 여기 파장 및 380 내지 550 nm 범위의 방출 파장에서 SPARK 10M 마이크로 플레이트 리더(Tecan, Austria)를 사용하여 측정하였다.20 mM DMA was mixed with PTS-DP prepared in Examples below in DMF and phosphate-buffered saline (PBS), and 670 nm light was irradiated with 100 mW cm -2 intensity at different time intervals. The fluorescence intensity of DMA was measured using a SPARK 10M microplate reader (Tecan, Austria) at an excitation wavelength of 360 nm and an emission wavelength ranging from 380 to 550 nm.

3. DOX의 시험관내(in vitro) 방출 측정3. Determination of in vitro release of DOX

광 조사시 고분자 미쉘로부터 DOX의 방출을 평가하기 위해, 하기 실시예에서 제조된 PTS-DP를 PBS에 분산시키고 670 ㎚의 파장의 광을 100 mW cm-2세기로 30 분 동안 조사하였다. 모든 샘플을 투석 백에 넣고 밀봉하고 200 rpm으로 교반하면서 Dark 조건에서 50 mL의 이형 배지 (1 x PBS)에 보관하였다. 세포 내 ROS 환경을 모방하기 위해, 적절한 양의 H2O2를 첨가하여 배지를 방출하여 최종 H2O2 농도를 100 μM으로 맞추었다. 1 ml의 방출 매질을 상이한 시간 간격으로 수집하고 동일한 부피의 신선한 매질로 치환하였다. 이어서, 방출 매질에서 DOX의 농도를 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석에 의해 정량화하였다. 소수성 PhA의 추출에는 디클로로메탄(DCM) 기반 추출법이 사용되었다. 간단히, 각각의 시간 간격으로 수집된 1 ml의 방출된 매체에 동일한 부피의 DCM을 첨가하고 생성된 용액을 완전히 혼합하였다. PhA를 함유하는 DCM 상을 수집하고 DCM을 건조시킨 후 HPLC 분석을 통해 PhA의 농도를 측정하였다.In order to evaluate the release of DOX from the polymer micelles upon light irradiation, PTS-DP prepared in the following example was dispersed in PBS and irradiated with light of a wavelength of 670 nm at 100 mW cm -2 intensity for 30 minutes. All samples were placed in a dialysis bag, sealed, and stored in 50 mL of release medium (1 x PBS) under dark conditions while stirring at 200 rpm. To mimic the intracellular ROS environment, an appropriate amount of H 2 O 2 was added to release the medium to adjust the final H 2 O 2 concentration to 100 μM. 1 ml of release medium was collected at different time intervals and replaced with an equal volume of fresh medium. The concentration of DOX in the release medium was then quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) analysis. A dichloromethane (DCM)-based extraction method was used for the extraction of hydrophobic PhA. Briefly, an equal volume of DCM was added to 1 ml of released media collected at each time interval and the resulting solution was thoroughly mixed. After collecting the DCM phase containing PhA and drying the DCM, the concentration of PhA was determined by HPLC analysis.

4. 세포 생존력(Cell viability) 및 조합 지수(Combination index, CI) 분석4. Cell viability and combination index (CI) analysis

하기 실시예에서 제조된 PTS-DP의 시험 관내 세포 생존력 프로파일을 마우스 결장암 세포주(CT-26)를 사용하여 평가하였다. 간단히, 1ⅹ104 CT-26 세포를 1ⅹ105 세포 mL-1의 밀도로 96-웰 플레이트에 시딩하고 16 시간 동안 37 ℃ 및 5 % 이산화탄소(CO2) 분위기에서 배양하였다. 이어서, 배양 배지를 흡인하고, 샘플을 다양한 농도로 첨가하고, 플레이트를 37 ℃에서 24시간 동안 추가로 인큐베이션하였다. 이어서, 세포 생존력 프로파일을 제조 프로토콜에 따라 CCK-8 검정을 사용하여 정량화 하였다.The in vitro cell viability profile of PTS-DP prepared in the Examples below was evaluated using a mouse colon cancer cell line (CT-26). Briefly, 1×10 4 CT-26 cells were seeded in 96-well plates at a density of 1 ×10 5 cells mL −1 and cultured at 37° C. and 5% carbon dioxide (CO 2 ) atmosphere for 16 hours. The culture medium was then aspirated, samples were added at various concentrations, and the plates were further incubated at 37° C. for 24 hours. Cell viability profiles were then quantified using the CCK-8 assay according to the manufacturing protocol.

화학-광역학 치료 처리 후, 세포사멸 마커인 Caspase 3 발현의 수준을 확인하기 위해 웨스턴 블롯 분석을 이용하여 평가하였다. 간략하게, 세포를 -80 ℃에서 24시간 동안 용해 완충액에 밤새 현탁시켰다. 상층액을 수집하고, 비치초닌산(bicinchoninic acid) 분석 키트(Thermo Scientific, Waltham, MA, USA)를 사용하여 단백질 농도를 측정하였다. 단백질 추출물을 10 % 소듐도데실설페이트 폴리아크릴아미드 겔 전기 영동(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)을 사용하여 분리한 다음 플루오르화 폴리비닐리덴 (polyvinylidene difluoride, PVDF) 막으로 옮겼다. 막을 5 % 탈지유를 사용하여 차단하고 1차 항체 (Anti Caspase-3 Antibody, 1 : 1000, Cell Signaling Technology, MA, USA, Danvers, MA 및 anti β항체 (1 : 5000, Santa Cruz Biotechnology, 일차 항체 처리 된 막을 겨자무 과산화효소(horseradish peroxidase) 접합 항체와 추가로 인큐베이션 한 후, SmartChemi(Korea Lab Tech, Korea)를 사용하여 오점을 시각화 하였다. After chemo-photodynamic treatment treatment, the level of expression of Caspase 3, an apoptosis marker, was evaluated using Western blot analysis. Briefly, cells were suspended overnight in lysis buffer at -80 °C for 24 h. The supernatant was collected and the protein concentration was measured using a bicinchoninic acid assay kit (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA). Protein extracts were separated using 10% sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), and then transferred to a polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane. The membrane was blocked using 5% skim milk and treated with primary antibody (Anti Caspase-3 Antibody, 1:1000, Cell Signaling Technology, MA, USA, Danvers, MA and anti-β antibody (1:5000, Santa Cruz Biotechnology, primary antibody) After the membrane was further incubated with a horseradish peroxidase-conjugated antibody, blots were visualized using SmartChemi (Korea Lab Tech, Korea).

IC50 수준을 그래픽으로 계산하고, 평균 IC50 수준을 도출하였다. 결과는 Calcusyn 소프트웨어 프로그램을 사용하여 분석되었다. DOX 및 PhA에 의한 순차적 처리 결과는 Calcusyn 소프트웨어 프로그램 (Biosoft, Cambridge, UK)을 사용하여 Chou 및 Talylay의 방법에 따라 분석되었다. 결과 조합 지수(CI)는 상이한 약물들 간의 상호 작용 정도의 정량적 측정치이다. (CI가 1과 같을 때, 가산 성; CI가 1보다 클 때, 길항 작용; C1이 1 ~ 0.7일 때, 시너지 효과; C1이 0.7 ~ 0.3일 때, 상승 작용; 0.3 미만의 CI 값, 강한 상승 작용을 나타내는 것이다.)IC50 levels were calculated graphically and mean IC50 levels were derived. Results were analyzed using the Calcusyn software program. The results of sequential treatment by DOX and PhA were analyzed according to the method of Chou and Talylay using the Calcusyn software program (Biosoft, Cambridge, UK). The resulting combination index (CI) is a quantitative measure of the degree of interaction between different drugs. (additive when CI is equal to 1; antagonism when CI is greater than 1; synergistic when C1 is 1 to 0.7; synergistic when C1 is 0.7 to 0.3; CI value less than 0.3, strong It indicates synergy.)

5. 세포 흡수 및 생세포 이미징 측정5. Cell Uptake and Live Cell Imaging Measurements

하기 실시예에서 제조된 PTS-DP의 세포 흡수를 조사하기 위해, 1 ⅹ 104 CT-26 세포를 Lab-Tek 챔버 챔버에서 배양하고 16 시간 동안 37 ℃ 및 5 % CO2 조건에서 배양하였다. 이어서, 배지를 제거하고 DMEM 중의 DOX (5 ㎍ ml-1), PhA (8 ㎍ ml-1) 또는 PTS-DP (10 ㎍ ml-1)를 첨가하고 37 ℃ 및 5 % CO2에서 추가로 6 시간 동안 배양하였다. 광 조사 동안 PTS-DP로부터 DOX의 방출을 평가하기 위해, 세포를 2 분 동안 100mW cm-2의 670 ㎚ 레이저를 사용하여 광 조사하였다. 배양 후, 배지를 흡인한 후, 1ⅹDPBS로 3 회 세척하고, 4 % 파라포름알데히드(paraformaldehyde, PFA)로 고정하고, 4',6-디아미디노-2-페닐인돌(4′amidino-2-phenylindole, DAPI)로 염색하였다. 200 ㎕의 생세포 이미징 용액 중 75 nM의 리소트래커 DND-26 그린을 첨가하고 15 분 동안 인큐베이션 하였다. 인큐베이션 15 분 후, 세포를 1ⅹDPBS로 3 회 세척하고, 15 분 동안 Hoechst 33342 (1μg ml-1)로 카운터 염색하였다. 인큐베이션 후, 세포를 1ⅹDPBS로 다시 세척한 다음 살아있는 세포 이미징 용액으로 보충하였다. 샘플로부터 얻은 형광을 가시화하기 위해, 공초점 레이저 스캐닝 현미경(confocal laser scanning microscopy, CLSM)이 사용되었다. 세포를 PTS-DP로 처리한 후, PTS-DP 나노 미셀의 세포 흡수 및 후속 세포 내 방출을 평가한 후, DOX 및 PhA를 추출하기 위해 DMSO에서 1 % 소듐 도데실 설페이트(sodium dodecyl sulfate, SDS)로 세포를 용해시켰다. DOX 및 PhA의 형광 강도를 측정 하였다(DOX : 방출 = 550nm, 여기 = 470nm/ PhA : 여기 = 415nm 및 방출 = 673nm).To investigate the cellular uptake of PTS-DP prepared in Examples below, 1 × 10 4 CT-26 cells were cultured in a Lab-Tek chamber chamber and cultured at 37° C. and 5% CO 2 conditions for 16 hours. Then the medium was removed and DOX (5 μg ml -1 ), PhA (8 μg ml -1 ) or PTS-DP (10 μg ml -1 ) in DMEM was added and further 6 at 37° C. and 5% CO 2 incubated for hours. To evaluate the release of DOX from PTS-DP during light irradiation, cells were light-irradiated using a 670 nm laser at 100 mW cm -2 for 2 min. After incubation, the medium was aspirated, washed 3 times with 1x DPBS, fixed with 4% paraformaldehyde (PFA), and 4',6-diamidino-2-phenylindole (4'amidino-2- phenylindole, DAPI). 75 nM of Lysotracker DND-26 Green in 200 μl of live cell imaging solution was added and incubated for 15 min. After 15 minutes of incubation, cells were washed 3 times with 1×DPBS and counterstained with Hoechst 33342 (1 μg ml −1 ) for 15 minutes. After incubation, cells were washed again with 1x DPBS and then supplemented with live cell imaging solution. To visualize the fluorescence obtained from the sample, confocal laser scanning microscopy (CLSM) was used. After the cells were treated with PTS-DP, cellular uptake and subsequent intracellular release of PTS-DP nanomicelles were evaluated, and then 1% sodium dodecyl sulfate (SDS) in DMSO was used to extract DOX and PhA. cells were lysed with The fluorescence intensities of DOX and PhA were measured (DOX: emission = 550 nm, excitation = 470 nm/PhA: excitation = 415 nm and emission = 673 nm).

6. 세포 내 ROS 축적 특성 측정6. Measurement of Intracellular ROS Accumulation Characteristics

세포 내 ROS를 측정하기 위해, 형광 프로브로 2′′dichlorodihydrofluorescein diacetate(DCF-DA)를 사용하였다. 간략하게, 1ⅹ105 CT-26 세포 ml-1을 시딩하고, 상이한 시간 간격 동안 샘플 및 레이저 조사와 함께 인큐베이션 한 후, 세포를 D-Hanks 용액에서 25 μM DCF-DA로 처리하고 20 분 동안 추가로 인큐베이션하였다. 배양 후, 세포의 형광 스펙트럼을 434 ㎚의 여기 파장 및 535 ㎚의 방출 파장에서 기록하였다.To measure intracellular ROS, 2''dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCF-DA) was used as a fluorescent probe. Briefly, after seeding 1 ×10 5 CT-26 cells ml −1 and incubating with samples and laser irradiation for different time intervals, the cells were treated with 25 μM DCF-DA in D-Hanks solution and further for 20 min. incubated. After incubation, the fluorescence spectra of the cells were recorded at an excitation wavelength of 434 nm and an emission wavelength of 535 nm.

7. 생체 내(In vivo) 분포 측정7. In vivo distribution measurement

모든 동물 실험은 한국 전남 대학교 의과 대학과 전남대학교 병원(CNU IACUC-H-2018-59)의 제도법에 따라 수행되었다. 5 주령의 수컷 근친 Balb / c 누드 마우스 (한국 성남시 Orient Bio Inc.)를 1.0 × 106의 CT-26 세포로 측면에 피하 주사하였다. 종양 부피가 대략 100 ㎣에 도달하면, 마우스를 무작위로 분류하여 생체 내 분포 연구에 사용하였다. 이 실험을 위해, PhA 단독 및 PTS-DP (10 mg kg-1 PhA)를 정맥 내(i.v.) 주사하였다. PTS-DP의 생체 분포 및 종양 축적 프로파일은 형광 표지된 유기체 생물 이미징 기기(fluorescence-labeled organism bio-imaging instrument, FOBI; 한국 경기도 Neo-Science)를 사용하여 상이한 시간 간격으로 광학 영상으로부터 추정되었다. 근적외선 형광(Near infrared fluorescence, NIRF) 강도를 측정하여 PTS-DP의 종양 축적 가능성을 평가하였다. 주사 24 시간 후에 마우스를 희생시키고, 모든 주요 기관 및 종양을 수집하였다. 해부된 정상 기관 (간, 폐, 비장, 심장 및 신장과 같은) 및 종양의 NIRF 이미지를 평가하였다.All animal experiments were performed in accordance with the guidelines of Chonnam National University Medical School and Chonnam National University Hospital (CNU IACUC-H-2018-59) in Korea. 5-week-old male inbred Balb/c nude mice (Orient Bio Inc., Seongnam-si, Korea) were laterally subcutaneously injected with 1.0 × 10 6 CT-26 cells. When the tumor volume reached approximately 100 mm 3 , mice were randomized and used for biodistribution studies. For this experiment, PhA alone and PTS-DP (10 mg kg −1 PhA) were injected intravenously (iv). The biodistribution and tumor accumulation profiles of PTS-DP were estimated from optical images at different time intervals using a fluorescence-labeled organism bio-imaging instrument (FOBI; Neo-Science, Gyeonggi-do, Korea). The tumor accumulation potential of PTS-DP was evaluated by measuring the near infrared fluorescence (NIRF) intensity. Mice were sacrificed 24 hours after injection and all major organs and tumors were collected. NIRF images of dissected normal organs (such as liver, lung, spleen, heart and kidney) and tumors were evaluated.

8. 생체 내 단일항 산소 생성(singlet oxygen generation, SOG)8. Singlet oxygen generation (SOG) in vivo

생체 내 SOG를 DCF-DA를 사용하여 모니터링 하였다. PTS-DP (DOX 5 mg kg-1 및 PhA 2.5 mg kg-1에 상응하는 용량)를 CT-26 종양 보유 마우스에 정맥 내 주사하였다. 24 시간 후, DCF-DA (50 mg kg-1)를 종양 내 주사하고 670 ㎚ 레이저 (100 mW cm-2)로 15 분 동안 조사하였다. 종양 조직을 수집하고 동결 절편 (6 μm)을 수행한 후 DAPI로 카운터 염색하였다.SOG in vivo was monitored using DCF-DA. PTS-DP ( dose corresponding to 5 mg kg −1 of DOX and 2.5 mg kg −1 of PhA) was injected intravenously into CT-26 tumor bearing mice. After 24 hours, DCF-DA (50 mg kg −1 ) was injected intratumorally and irradiated with a 670 nm laser (100 mW cm −2 ) for 15 minutes. Tumor tissues were collected and frozen sections (6 μm) were performed and counterstained with DAPI.

9. 종양이 있는 쥐에 대한 화학-광역학 치료법9. Chemo-photodynamic therapy for tumor-bearing mice

80 내지 100 ㎣의 종양 부피를 갖는 CT-26 종양 보유 마우스를 화학-광 역학 연구에 사용하였다. 종양 보유 마우스를 각 그룹에 4 마리의 마우스를 갖는 8 개의 그룹으로 분류하였다. (8개 그룹은 PBS, DOX, PhA, PTS-DP, PBS + 레이저, DOX + 레이저, PhA + 레이저 및 PTS-DP + 레이저로 처리) 대조군 및 샘플 그룹을 정맥 내 주사하였다. DOX 5 mg kg-1 및 2.5 mg kg-1의 PhA에 상응하는 용량으로 7 일 간격으로 두 번 주사하고, 24 시간 후, 종양 영역을 15 분 동안 100mW cm-2의 670 ㎚ 광에 노출시켰다. 동물의 종양 부피 및 전신 체중을 2 일마다 측정하였다.CT-26 tumor bearing mice with tumor volumes between 80 and 100 mm 3 were used for chemo-photodynamic studies. Tumor bearing mice were divided into 8 groups with 4 mice in each group. (8 groups treated with PBS, DOX, PhA, PTS-DP, PBS + laser, DOX + laser, PhA + laser and PTS-DP + laser) Control and sample groups were injected intravenously. DOX at doses corresponding to 5 mg kg −1 and 2.5 mg kg −1 of PhA were injected twice with an interval of 7 days, and after 24 h, the tumor area was exposed to 670 nm light of 100 mW cm −2 for 15 min. Tumor volume and whole body weight of animals were measured every 2 days.

[실시예 1] 양친성 고분자 화합물을 이용한 고분자 미쉘의 제조[Example 1] Preparation of polymer micelles using an amphiphilic polymer compound

도 2에서와 같이 step 1 내지 step 3의 과정을 통하여 폴리에틸렌글리콜-TL-스테아라민(PTS)을 제조한다.As in FIG. 2, polyethylene glycol-TL-stearamine (PTS) is prepared through the process of steps 1 to 3.

Step 1: 티오케탈링커(TL)의 제조Step 1: Preparation of thioketal linker (TL)

49 mmol의 3-머캅토프로피온산(3-mercaptopropionic acid)을 98 mmol의 무수 아세톤에 용해시키고, 23 ℃에서 6시간 동안 일정하게 교반하면서 생성된 생성물을 결정화 될 때까지 냉각시켰다. 결정화된 생성물을 여과하고, n-헥산(n-hexane)으로 헹구고, 이후 차가운 증류수로 한 번 더 헹군 후, 동결 건조시켰다.49 mmol of 3-mercaptopropionic acid was dissolved in 98 mmol of anhydrous acetone, and the resulting product was cooled to crystallization while constantly stirring at 23 °C for 6 hours. The crystallized product was filtered, rinsed with n-hexane, and then rinsed again with cold distilled water, and then freeze-dried.

Step 2: 티오케탈링커 접합된 폴리에틸렌 글리콜(PEG-TL)의 합성 Step 2: Synthesis of thioketallinker-conjugated polyethylene glycol (PEG-TL)

상기 step 1에서 제조된 티오케탈링커(TL) 254 mg과 분자량 2 kDa의 메톡시-폴리에틸렌글리콜 아민(PEG-AM) 200 mg을 10 ml의 N,N-디메틸포름아미드(N,N-Dimethylformamide, DMF)에 넣어 실온에서 혼합하여 혼합용액을 제조하였다. 이후, 제조된 혼합용액에 278 mg의 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드[1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide, EDC] 및 345 mg의 N-하이드록시석신이미드(N-hydroxysuccinimide, NHS)를 첨가한 후, 16시간 동안 교반하였다. 교반 후, 혼합 용액을 증류수에 대해 molecular cut-off(MWCO)가 1,000인 조건에서 투석하여 반응 부산물을 제거한 다음 동결건조시켰다. 동결 건조된 분말을 1 ml DMF에 재용해시키고, 차가운 디에틸에테르(Diethyl ether)에 5회 반복하여 침전시켰다. 이후, 진공 건조시켜 티오케탈링커가 접합된 폴리에틸렌글리콜(PEG-TL)을 제조하였다.254 mg of the thioketal linker (TL) prepared in step 1 and 200 mg of methoxy-polyethylene glycol amine (PEG-AM) having a molecular weight of 2 kDa were mixed with 10 ml of N,N-dimethylformamide (N,N-Dimethylformamide) , DMF) and mixed at room temperature to prepare a mixed solution. Then, 278 mg of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide [1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide, EDC] and 345 mg of N-hydroxyl After the addition of succinimide (N-hydroxysuccinimide, NHS), the mixture was stirred for 16 hours. After stirring, the mixed solution was dialyzed against distilled water under a condition of a molecular cut-off (MWCO) of 1,000 to remove reaction by-products and then freeze-dried. The freeze-dried powder was redissolved in 1 ml DMF, and precipitated in cold diethyl ether 5 times repeatedly. Thereafter, by vacuum drying, polyethylene glycol (PEG-TL) conjugated with a thioketal linker was prepared.

Step 3: 폴리에틸렌글리콜-TL-스테아라민(PTS) 제조Step 3: Polyethylene glycol-TL-stearamine (PTS) production

상기 step 2에서 제조한 PEG-TL 100 mg과, 트리에틸아민(triethylamine, TEA) 80 ml 및 80 mg의 스테아라민(stearamine, C18)을 10 ml의 N,N-디메틸포름아미드(N,N-Dimethylformamide, DMF)에 첨가하고 80 ℃에서 혼합하였다. 완전히 혼합한 혼합 용액에, 240 mg의 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드[1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide, EDC] 및 145 mg의 하이드록시석신이미드(N-hydroxysuccinimide, NHS)를 첨가하고 하루동안 교반하였다. 반응 후, 용액을 증류수에 대해 molecular cut-off(MWCO)가 2,000인 조건에서 2일 동안 투석하여 정제한 후 동결건조하여, 폴리에틸렌글리콜-TL-스테아라민(PTS)을 제조하였다. 100 mg of PEG-TL prepared in step 2, 80 ml of triethylamine (TEA) and 80 mg of stearamine (C18) were mixed with 10 ml of N,N-dimethylformamide (N,N- dimethylformamide, DMF) and mixed at 80 °C. To the thoroughly mixed solution, 240 mg of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide [1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide, EDC] and 145 mg of hydroxysuccin were added. Mid (N-hydroxysuccinimide, NHS) was added and stirred for one day. After the reaction, the solution was purified by dialysis against distilled water for 2 days at a molecular cut-off (MWCO) of 2,000, and then freeze-dried to prepare polyethylene glycol-TL-stearamine (PTS).

PTS로부터 제조된 고분자 미쉘은 CMC(critical micelle concentration)을 측정하기 위해 다양한 농도의 고분자 미쉘을 포함하는 수용액을 제조하였다. 형광 프로브로는 6.0ⅹ10-7M의 피렌(pyrene)을 사용하였으며, 형광분석기(Fluorescence spectrophotometer)에서 여기 파장은 336 nm로 설정하고, 발광파장은 360-450nm 범위에서 관찰하였다. 측정결과, PTS 고분자 미쉘의 CMC는 0.2 mg/mL로 나타났다.For polymer micelles prepared from PTS, aqueous solutions containing polymer micelles of various concentrations were prepared to measure critical micelle concentration (CMC). As the fluorescent probe, 6.0×10 -7 M of pyrene was used, and the excitation wavelength was set to 336 nm in a fluorescence spectrophotometer, and the emission wavelength was observed in the range of 360-450 nm. As a result of the measurement, the CMC of the PTS polymer micelles was 0.2 mg/mL.

고분자 미쉘의 형성을 확인하기 위해, D2O 용매 상에서 PTS를 자기조립한 용매를 제조한 후, PTS의 D2O 용액의 1H-NMR을 측정하였다. PTS는 D2O 용매 내에서 스테아릭기가 소수성 코어를 형성함에 따라 D2O 내에서 완전히 차단(shielding)되어, 알킬렌기에 의한 피크인 δ= 0.83 및 1.23에서의 피크가 거의 사라진 것으로 나타났다. 상기 결과는 PEG가 친수성 쉘을 형성하고, 스테아릭기가 소수성 코어를 형성하여 고분자 미쉘을 형성하였음을 시사한다.In order to confirm the formation of polymer micelles, a solvent in which PTS was self-assembled in a D2O solvent was prepared, and then 1H-NMR of a D2O solution of PTS was measured. PTS was completely shielded in D2O as the stearic group formed a hydrophobic core in the D2O solvent, and peaks at δ=0.83 and 1.23, which are peaks caused by the alkylene group, almost disappeared. The above results suggest that PEG formed a hydrophilic shell and a stearic group formed a hydrophobic core to form a polymeric micellar.

[실시예 2] 고분자 미쉘의 소수성 코어에 광역학 화합물을 포함하는 약물 전달체의 제조 [Example 2] Preparation of a drug delivery system comprising a photodynamic compound in the hydrophobic core of the polymer micelle

페오포르비드 A(pheophorbide A, PhA) 1 mg을 클로로로포름(유상)에서 상기 실시예 1에서 제조한 PTS 10 mg과 혼합하였다. 이어서, 오일 상을 초음파 처리하에 10 ml의 증류수(수상)에 적가하였다. 용액을 어두운 조건에서 24시간 동안 계속 교반한 다음 molecular cut-off(MWCO)가 10-12 kDa인 조건에서 증류수에 대해 투석한 후 동결건조 시켜 페오포르비드 A(PhA)를 내부에 포함하는 PTS 약물전달체(PTS-P1)을 제조하였다.1 mg of pheophorbide A (PhA) was mixed with 10 mg of PTS prepared in Example 1 in chloroform (oil phase). The oil phase was then added dropwise to 10 ml of distilled water (aqueous phase) under sonication. The solution was stirred in the dark for 24 hours, then dialyzed against distilled water under the condition of molecular cut-off (MWCO) of 10-12 kDa, and then freeze-dried to PTS drug containing pheophorbide A (PhA) inside. A delivery vehicle (PTS-P1) was prepared.

[실시예 3] 고분자 미쉘의 소수성 코어에 광역학 화합물을 포함하는 약물 전달체의 제조[Example 3] Preparation of a drug delivery system comprising a photodynamic compound in the hydrophobic core of the polymer micelle

페오포르비드 A(PhA)를 2 mg 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 제조하여, PTS 약물전달체(PTS-P2)를 형성하였다.It was prepared in the same manner as in Example 2, except that 2 mg of pheoforbid A (PhA) was used to form a PTS drug delivery system (PTS-P2).

[실시예 4] 고분자 미쉘의 소수성 코어에 소수성 약물을 포함하는 약물 전달체의 제조[Example 4] Preparation of a drug delivery system containing a hydrophobic drug in the hydrophobic core of the polymer micelle

먼저 N,N-디메틸포름아미드(N,N-Dimethylformamide, DMF)와 독소루비신-하이드로클로라이드(Doxorubicin hydrochloride, DOX-HCl)이 혼합된 용액에 트리에틸아민(triethylamine, TEA)를 소수성 독소루비신(Doxorubicin, DOX)를 형성하였다. 이어서 독소루비신 1 mg을 클로로로포름(유상)에서 상기 실시예 1에서 제조한 PTS 10 mg과 혼합하였다. 이어서, 오일 상을 초음파 처리하에 10 ml의 증류수(수상)에 적가하였다. 용액을 어두운 조건에서 24시간 동안 계속 교반한 다음 molecular cut-off(MWCO)가 10-12 kDa인 조건에서 증류수에 대해 투석한 후 동결건조 시켜 독소루비신(DOX)를 내부에 포함하는 PTS 약물전달체(PTS-D1)을 형성하였다.First, triethylamine (TEA) was added to a mixed solution of N,N-dimethylformamide (N,N-Dimethylformamide, DMF) and doxorubicin-hydrochloride (DOX-HCl) and hydrophobic doxorubicin (DOX). ) was formed. Then, 1 mg of doxorubicin was mixed with 10 mg of the PTS prepared in Example 1 in chloroform (oil phase). The oil phase was then added dropwise to 10 ml of distilled water (aqueous phase) under sonication. The solution was stirred in the dark for 24 hours, then dialyzed against distilled water under the condition of molecular cut-off (MWCO) of 10-12 kDa and freeze-dried to PTS drug delivery system (PTS) containing doxorubicin (DOX) inside. -D1) was formed.

[실시예 5]고분자 미쉘의 소수성 코어에 소수성 약물을 포함하는 약물 전달체의 제조[Example 5] Preparation of a drug delivery system comprising a hydrophobic drug in the hydrophobic core of the polymer micelle

독소루비신(DOX)을 2 mg 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 제조하여 PTS 약물전달체(PTS-D2)을 형성하였다.A PTS drug delivery system (PTS-D2) was formed in the same manner as in Example 4, except that 2 mg of doxorubicin (DOX) was used.

[실시예 6] 고분자 미쉘의 소수성 코어에 소수성 약물과 광역학 화합물을 포함하는 약물 전달체의 제조(소수성 약물 : 광역학 화합물 = 1 : 1)[Example 6] Preparation of a drug delivery system comprising a hydrophobic drug and a photodynamic compound in the hydrophobic core of the polymer micelle (hydrophobic drug: photodynamic compound = 1:1)

먼저 N,N-디메틸포름아미드(N,N-Dimethylformamide, DMF)와 독소루비신-하이드로클로라이드(Doxorubicin hydrochloride, DOX-HCl)이 혼합된 용액에 트리에틸아민(triethylamine, TEA)를 첨가하여 소수성 독소루비신(Doxorubicin, DOX)를 형성하였다. 이어서 독소루비신 1 mg과 페오포르비드 A(pheophorbide A, PhA) 1 mg을 클로로로포름(유상)에서 상기 실시예 1에서 제조한 PTS 10 mg과 혼합하였다. 이어서, 오일 상을 초음파 처리하에 10 ml의 증류수(수상)에 적가하였다. 용액을 어두운 조건에서 24시간 동안 계속 교반한 다음 molecular cut-off(MWCO)가 10-12 kDa인 조건에서 증류수에 대해 투석한 후 동결건조 시켜 독소루비신(DOX)과 페오포르비드 A(PhA)를 내부에 포함하는 PTS 약물전달체[PTS-DP(1:1)]을 형성하였다.First, triethylamine (TEA) was added to a mixed solution of N,N-dimethylformamide (N,N-Dimethylformamide, DMF) and doxorubicin hydrochloride (DOX-HCl), followed by hydrophobic doxorubicin (Doxorubicin). , DOX) was formed. Then, 1 mg of doxorubicin and 1 mg of pheophorbide A (PhA) were mixed with 10 mg of the PTS prepared in Example 1 in chloroform (oil phase). The oil phase was then added dropwise to 10 ml of distilled water (aqueous phase) under sonication. The solution was stirred in the dark for 24 hours, and then dialyzed against distilled water under the condition of molecular cut-off (MWCO) of 10-12 kDa and freeze-dried to insert doxorubicin (DOX) and pheophorbide A (PhA) inside. A PTS drug delivery system [PTS-DP (1:1)] contained in was formed.

[실시예 7] 고분자 미쉘의 소수성 코어에 소수성 약물과 광역학 화합물을 포함하는 약물 전달체의 제조(소수성 약물 : 광역학 화합물 = 2 : 1)[Example 7] Preparation of a drug delivery system comprising a hydrophobic drug and a photodynamic compound in the hydrophobic core of the polymer micelle (hydrophobic drug: photodynamic compound = 2: 1)

독소루비신(DOX) 2 mg과 페오포르비드 A(pheophorbide A, PhA) 1 mg을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 6과 동일하게 제조하여 PTS 약물전달체[PTS-DP(2:1)]을 형성하였다.PTS drug delivery system [PTS-DP (2:1)] was formed in the same manner as in Example 6, except that 2 mg of doxorubicin (DOX) and 1 mg of pheophorbide A (PhA) were used. did.

[실시예 8] 고분자 미쉘의 소수성 코어에 소수성 약물과 광역학 화합물을 포함하는 약물 전달체의 제조(소수성 약물 : 광역학 화합물 = 1 : 2)[Example 8] Preparation of a drug delivery system comprising a hydrophobic drug and a photodynamic compound in the hydrophobic core of the polymer micelle (hydrophobic drug: photodynamic compound = 1: 2)

독소루비신(DOX) 1 mg과 페오포르비드 A(pheophorbide A, PhA) 2 mg을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 6과 동일하게 제조하여 PTS 약물전달체[PTS-DP(1:2)]을 형성하였다.PTS drug delivery system [PTS-DP (1:2)] was formed in the same manner as in Example 6 except that 1 mg of doxorubicin (DOX) and 2 mg of pheophorbide A (PhA) were used. did.

상기 실시예들에 대해 하기와 같이 특성을 평가하였다.Characteristics were evaluated for the above examples as follows.

[실험예 1]양친성 고분자 화합물의 생성 확인[Experimental Example 1] Confirmation of production of an amphiphilic high molecular compound

상기 실시예 1에서 제조한 PTS의 조성을 확인하기 위하여 1H-NMR 및 FT-IR 분광법을 이용하여 측정한 1H-NMR 스펙트럼 및 FT-IR 스펙트럼을 각각 도 3a 및 도 3b에 나타내었다. 1H-NMR spectrum and FT-IR spectrum measured using 1H-NMR and FT-IR spectroscopy to confirm the composition of the PTS prepared in Example 1 are shown in FIGS. 3A and 3B, respectively.

[실험예 2]고분자 미쉘의 조성비, 유체 역학적 직경 및 제타전위[Experimental Example 2] Composition ratio, hydrodynamic diameter and zeta potential of polymer micelles

상기 실시예 1 내지 실시예 8에서 제조된 미쉘의 약물 함량, 함량도 및 약물 캡슐화 효율도를 하기 표 1에 나타내었다.The drug content, content and drug encapsulation efficiency of micelles prepared in Examples 1 to 8 are shown in Table 1 below.

함량
(단위: mg)
content
(Unit: mg)
유효성분의 함량율
(단위: %)
Content rate of active ingredient
(unit: %)
유효성분의 캡슐화 효율
(단위: %)
Encapsulation Efficiency of Active Ingredients
(unit: %)
미쉘Michelle DOXDOX PhAPhA DOXDOX PhAPhA DOXDOX PhAPhA 실시예1Example 1 PTSPTS 00 00 -- -- -- -- 실시예2Example 2 PTS-P1PTS-P1 00 1One 00 4.75±0.024.75±0.02 00 52.26±0.1852.26±0.18 실시예3Example 3 PTS-P2PTS-P2 00 22 00 17.04±0.1117.04±0.11 00 83.23±1.8683.23±1.86 실시예4Example 4 PTS-D1PTS-D1 1One 00 3.78±0.023.78±0.02 00 41.58±2.2341.58±2.23 00 실시예5Example 5 PTS-D2PTS-D2 22 00 7.09±0.237.09±0.23 00 42.52±1.4042.52±1.40 00 실시예6Example 6 PTS-DP(1:1)PTS-DP(1:1) 1One 1One 17.24±0.5317.24±0.53 13.43±2.0413.43±2.04 85±1.0685±1.06 67.1±4.0867.1±4.08 실시예7Example 7 PTS-DP(2:1)PTS-DP (2:1) 22 1One 16.94±0.4116.94±0.41 11.36±0.0911.36±0.09 86.38±4.4686.38±4.46 68.14±0.5968.14±0.59 실시예8Example 8 PTS-DP(1:2)PTS-DP(1:2) 1One 22 17.48±0.3117.48±0.31 17.30±0.0417.30±0.04 88.91±3.9188.91±3.91 80.34±0.5080.34±0.50

상기 실시예 1 내지 실시예 8에서 제조된 미쉘의 평균 유체 역학적 직경 및 제타 전위를 도 4a에 나타내고, 실시예 6에서 제조한 미쉘의 FE-TEM 이미지를 도 4b에 나타내었다.The average hydrodynamic diameter and zeta potential of the micelles prepared in Examples 1 to 8 are shown in FIG. 4A, and the FE-TEM image of the micelles prepared in Example 6 is shown in FIG. 4B.

상기 표 1 및 도 4에서 알 수 있듯이, PTS 미쉘 내부에 유효성분으로 DOX와 PhA를 함께 포함하는 경우, 내부에 유효성분을 포함하지 않거나, DOX 또는 PhA를 단일종으로 포함하는 경우보다 유체 역학적 직경이 80 내지 200 ㎚의 작은 입경을 가지는 점을 알 수 있다. 또한, 유효성분인 DOX와 PhA를 1 : 1의 중량비로 함유하는 실시예 6의 PTS-DP(1:1)에서 우수한 유효성분 캡슐화 효율을 나타내고 DLS 분석을 사용하여 측정한 유체 역학적 직경이 약 85 ㎚의 작은 입경을 가지는 점을 알 수 있었다. 이는 독소루비신(DOX)와 페오포르비드(PhA) 사이의 π-π 스태킹의 존재로 인한 효과로 보인다.As can be seen in Table 1 and FIG. 4, when DOX and PhA are included as active ingredients inside the PTS micelles, the hydrodynamic diameter is higher than when no active ingredients are included or DOX or PhA is included as a single species. It can be seen that this has a small particle size of 80 to 200 nm. In addition, the PTS-DP (1:1) of Example 6 containing the active ingredients DOX and PhA in a weight ratio of 1:1 showed excellent active ingredient encapsulation efficiency, and the hydrodynamic diameter measured using DLS analysis was about 85 It turned out that it has a small particle diameter of nanometer. This appears to be an effect due to the presence of π-π stacking between doxorubicin (DOX) and pheophorbide (PhA).

[실험예 3] 약물전달체의 유효성분 방출성 측정[Experimental Example 3] Measurement of release of active ingredient of drug delivery system

상기 실시예 6에서 제조된 PTS-DP의 DOX 및 PhA의 방출특성을 측정하기 위하여 670 nm 파장의 광을 100mW cm-2 세기로 30 분 동안 조사하였고, 세포내 ROS 환경과 유사한 100 μM H2O2 농도 조건을 유지하며, 1 ml의 방출 매질을 상이한 시간 간격으로 수집하였다.In order to measure the emission characteristics of DOX and PhA of the PTS-DP prepared in Example 6, light of a wavelength of 670 nm was irradiated with 100 mW cm -2 intensity for 30 minutes, and 100 μM H 2 O similar to the intracellular ROS environment. Maintaining 2 concentration conditions, 1 ml of release medium was collected at different time intervals.

이어서, 방출 매질에서 DOX의 농도를 고성능 액체 크로마토 그래피 (HPLC) 분석에 의해 정량화 하였고, 소수성 PhA은 디클로로 메탄(Dichloromethane, DCM)을 이용하여 추출한 후, HPLC 분석을 통해 PhA의 농도를 측정하였다. Then, the concentration of DOX in the release medium was quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) analysis, and hydrophobic PhA was extracted using dichloromethane (DCM), and the concentration of PhA was measured through HPLC analysis.

상기 PTS-DP의 주변 조건을 변화시키며 방출되는 DOX와 PhA를 고성능 액체 크로마토 그래피(HPLC)를 이용하여 정량화 한 것을 도 5에 나타내었다.The quantification of DOX and PhA emitted while changing the ambient conditions of the PTS-DP using high performance liquid chromatography (HPLC) is shown in FIG. 5 .

도 5a 및 도 5b에서 도시된 바와 같이, 광 조사되지 않은 조건에 비하여 광 조사 시, DOX 및 PhA의 방출성이 높은 것을 알 수 있다. 즉, 추가의 광조사는 ROS 의 농도를 증가시켜 초기의 DOX 및 PhA의 방출성을 높이는 것을 알 수 있다. 더욱이, H2O2 조건에서 광조사시 DOX와 PhA의 더욱 신속한 방출성을 가지는 점을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 약물전달체는 암 세포 조건에서 우수한 DOX 및 PhA 방출성을 가져 화학-광역학 치료제로 효과적으로 사용될 수 있는 것이다.As shown in FIGS. 5A and 5B , it can be seen that the emission of DOX and PhA is higher when irradiated with light compared to the non-irradiated condition. That is, it can be seen that the additional light irradiation increases the concentration of ROS to increase the initial release properties of DOX and PhA. Moreover, it can be seen that it has a more rapid release of DOX and PhA when irradiated with light under H 2 O 2 conditions. That is, the drug delivery system of the present invention has excellent DOX and PhA release properties in cancer cell conditions, and thus can be effectively used as a chemo-photodynamic therapeutic agent.

[실험예 4] In vitro 조건에서 약물전달체의 광역학 요법 및 항암 효과 측정 [Experimental Example 4] Measurement of photodynamic therapy and anticancer effect of drug delivery system in vitro

상기 실시예 6에서 제조된 PTS-DP 및 대조군의 세포 생존율(% of cell viability), ROS 생성율, 광 조사 동안의 세포 사멸도를 측정하였다.Cell viability (% of cell viability), ROS production rate, and apoptosis during light irradiation of the PTS-DP prepared in Example 6 and the control were measured.

도 6a는 CT26 세포의 사멸효과를 측정하기 위하여 상기 실시예 6에서 제조된 PTS-DP 및 대조군들을 CT26 세포와 각각 배양한 후, CCK-8 분석을 이용하여 세포 생존율을 결정한 것을 나타낸 것이고, 도 6b는 약물전달체 내부의 PhA의 방출에 의한 ROS 효과적인 생성을 확인하기 위하여, 형광 프로브 DCFDA를 사용하여 세포 내 ROS를 정량화 한 것을 나타낸 것이다. 도 6c 및 도 6d는 세포 사멸 인자인 caspase 3의 생성율을 측정하여 나타낸 것이다.Figure 6a shows the determination of cell viability using the CCK-8 assay after culturing the PTS-DP and controls prepared in Example 6 with CT26 cells, respectively, in order to measure the apoptosis effect of CT26 cells, Figure 6b shows the quantification of intracellular ROS using the fluorescent probe DCFDA to confirm the effective generation of ROS by the release of PhA inside the drug delivery system. 6c and 6d show the measurement of the production rate of caspase 3, an apoptosis factor.

도 6b에서와 같이 PTS-DP에 광조사를 한 경우, 발생하는 ROS이 대조군들에 비하여 더 향상된 것을 알 수 있고, 또한, 도 6a에서 세포의 사멸도가 대조군들에 비하여 현저히 증가하는 것을 알 수 있다. 더욱이 도 6c 및 도 6d에서 세포 사멸에 관여하는 인자인 Caspase 3의 생성이 대조군들에 비하여 현저히 많이 생성된 것을 알 수 있다. 이는 광 조사 시 PTS-DP의 신속한 분해로 ROS 생성량을 더 증가시킴으로써, 더 많은 양의 DOX 방출을 유발하여 세포 자멸사를 증가시키는 것으로, 효과적인 항암 치료 방법으로 사용될 수 있는 것을 확인하였다.It can be seen that when light irradiation is applied to the PTS-DP as in FIG. 6b, the generated ROS is more improved compared to the control groups, and in FIG. have. Moreover, it can be seen that the generation of Caspase 3, a factor involved in apoptosis, was significantly higher than that of the control group in FIGS. 6c and 6d . This is to increase the amount of ROS production by the rapid decomposition of PTS-DP upon light irradiation, thereby inducing the release of a greater amount of DOX to increase apoptosis, confirming that it can be used as an effective anti-cancer treatment method.

[실험예 5] 생체 분포 및 생체 적합성 측정[Experimental Example 5] Measurement of biodistribution and biocompatibility

상기 실시예 6에서 제조된 PTS-DP 및 대조군의 세포 축적률, 생체 적합성을 측정하기 하였다.The cell accumulation rate and biocompatibility of the PTS-DP prepared in Example 6 and the control were measured.

도 7a는 실시예 6에서 제조된 PTS-DP를 CT26 종양을 가지는 쥐의 정맥에 주사하여, 생체 내 분포를 나타낸 것이고, 도 7b는 종양의 생체 외 형광 영상화를 나타낸 것이다. 도 7c는 PTS-DP 주사 후의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 것이고, 도 7d는 PTS-DP의 광 조사에 의한 DOX의 농도를 나타낸 것이다.Figure 7a shows the in vivo distribution of the PTS-DP prepared in Example 6 by injection into a vein of a CT26 tumor-bearing mouse, and Figure 7b shows the in vitro fluorescence imaging of the tumor. FIG. 7c shows the change in concentration with time after PTS-DP injection, and FIG. 7d shows the concentration of DOX by light irradiation of PTS-DP.

도 7a 및 7b에서 도시된 바와 같이 PTS-DP의 종양에 대한 축적률 우수한 점을 알 수 있다. 이는 PTS-DP의 생체 내 순환 안정성이 우수하고, 향상된 투과성을 가지며, 정상 세포 보다 종양에서의 축적률이 우수한 점을 알 수 있다. As shown in FIGS. 7A and 7B , it can be seen that PTS-DP has an excellent accumulation rate for tumors. It can be seen that PTS-DP has excellent in vivo circulation stability, improved permeability, and a higher accumulation rate in tumors than in normal cells.

또한, 도 7c에서 PTS-DP는 대조군인 DOX보다 혈액에서 연장된 순환 시간을 가지는 것을 알 수 있고, 도 7d에서는 PTS-DP에 광 조사가 병행될 경우, PTS-DP의 분해가 빠르게 진행되어 DOX가 다량 방출되어, 종양에서의 DOX 축적율이 증가하는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일 양태에 따라 제조된 PTS-DP는 혈액 내에서 순환 시간이 길며, 선택적인 표적 세포의 높은 축적률을 구현할 수 있으며, 광 조사에 의하여 약물 방출성이 신속하여, 효과적인 약물전달체 및 치료제로서의 기능을 가지는 것을 확인하였다.In addition, it can be seen in FIG. 7c that PTS-DP has a longer circulation time in blood than DOX, a control, and in FIG. 7d, when light irradiation is concurrently with PTS-DP, the decomposition of PTS-DP proceeds rapidly and DOX is released in large amount, it can be seen that the DOX accumulation rate in the tumor increases. That is, the PTS-DP prepared according to one aspect of the present invention has a long circulation time in the blood, can implement a high accumulation rate of selective target cells, and has rapid drug release by light irradiation, so that it is an effective drug delivery system. And it was confirmed that it has a function as a therapeutic agent.

[실험예 6] 화학-광역학 요법의 적합성[Experimental Example 6] Suitability of chemo-photodynamic therapy

상기 실시예 6에서 제조된 PTS-DP의 화학-광역학 치료 방법의 적합성을 확인하기 위하여, CT26 종양을 갖는 쥐를 4마리씩 8그룹으로 무작위로 그룹화하고, PBS, DOX, PhA 및 PTS-DP를 각각 정맥 내 주사하였다. 이들 중 4개의 그룹에만 670 ㎚, 100 mW cm-2의 조건으로 광 조사를 15분간하여, 18일 동안 모니터링 하여 종양의 부피 변화를 도 8a에 나타내었다. 또한, 주사 후 18일째에 모든 그룹의 쥐들로부터 종양을 수집하고 평균 종양 중량을 측정하여 도 8b에 나타내었다.In order to confirm the suitability of the chemo-photodynamic treatment method of PTS-DP prepared in Example 6, rats with CT26 tumor were randomly grouped into 8 groups of 4 each, and PBS, DOX, PhA and PTS-DP were Each was injected intravenously. Of these, only four groups were irradiated with light under conditions of 670 nm and 100 mW cm -2 for 15 minutes, and the volume change of the tumor was monitored for 18 days, as shown in FIG. 8a. In addition, on day 18 after injection, tumors were collected from all groups of mice, and the average tumor weight was measured and shown in FIG. 8B .

도 9에는 CT-26 종양세포에서 PTS-DP 상에 광 조사 전과 후의 일중항산소(1O2)의 발생을 형광 현미경 이미지(fluoroescence microscopy image)로 나타내었다. 9 shows the generation of singlet oxygen ( 1 O 2 ) before and after light irradiation on PTS-DP in CT-26 tumor cells by fluorescence microscopy images.

도 8a에서와 같이 PTS-DP와 광 조사를 함께한 경우의 종양의 부피가 다른 그룹에 비하여 약 3배 이상 감소하는 점을 알 수 있다. 이는 종양의 ROS 및 광 조사에 의한 PTS-DP 분해에 의한 ROS 및 DOX의 신속하고 국부적으로 높은 농도로 방출됨에 인하여 효과적으로 종양 세포의 성장을 억제시키는 효과를 나타내는 것이다. 또한 도 8b에서 광 조사가 없는 경우 PTS-DP를 주입한 그룹들과 다른 그룹들의 종양 무게가 큰 차이가 나지 않으나, 광 조사를 병행하는 경우, 종양의 무게가 광 조사 전에 비하여 약 3배 정도 감소하는 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 8a , it can be seen that when PTS-DP and light irradiation were combined, the tumor volume was reduced by about 3 times or more compared to other groups. This shows the effect of effectively inhibiting the growth of tumor cells due to the rapid and local release of ROS and DOX by the degradation of ROS and PTS-DP by light irradiation of the tumor. In addition, in FIG. 8b , in the absence of light irradiation, the tumor weights of the groups injected with PTS-DP and other groups did not differ significantly, but when light irradiation was concurrently performed, the tumor weight was reduced by about 3 times compared to before light irradiation. could confirm that

이는 도 9에서 광조사에 의하여 PhA의 ROS의 생성이 증가하는 점을 확인할 수 있고, 이로 인하여 PTS-DP의 붕괴가 가속화 됨으로 인한 효과인 것을 확인할 수 있다. 더욱이, PTS-DP 주사한 그룹의 쥐들의 체중의 변화가 크지 않는 것을 통하여, 독성이 낮은 것을 알 수 있었다. It can be seen from FIG. 9 that the generation of ROS of PhA is increased by light irradiation, which is an effect due to accelerated decay of PTS-DP. Moreover, it was found that the toxicity was low through the small change in body weight of the rats of the PTS-DP injection group.

상기 실험 결과들로부터 본 발명의 양친성 고분자 화합물로 형성된 미쉘 및 상기 미쉘 내에 유효 성분을 담지한 약물전달체는 생체 조건인 혈액 내에서도 안정적인 구조를 유지할 수 있으며, 또한, 유효 물질의 봉입 효율이 대조군 대비 현저히 우수할 뿐아니라, 표적 세포 내의 국지적인 축적률이 우수한 점을 확인하였다. 더욱이 본 발명의 약물전달체는 광 조사를 이용한 광역학 치료법과 독소루비신(DOX) 등과 같은 항암제를 사용한 화학 요법을 접목시킨 치료법으로, 독성 부작용을 최소화하며, 광 조사를 통하여, 대조군 대비 약 3배 이상의 종양 세포의 성장 억제를 유도하는 것을 확인하였다. From the above experimental results, the micelles formed of the amphiphilic polymer compound of the present invention and the drug delivery system carrying the active ingredients in the micelles can maintain a stable structure even in the blood, which is a living condition, and the encapsulation efficiency of the active substances is significantly higher than that of the control group. As well as excellent, it was confirmed that the local accumulation rate in the target cell was excellent. Furthermore, the drug delivery system of the present invention is a treatment combining photodynamic therapy using light irradiation and chemotherapy using anticancer agents such as doxorubicin (DOX), and minimizes toxic side effects. It was confirmed that the cell growth inhibition was induced.

이로부터, 본 발명의 양친성 고분자 화합물을 이용하여 내부에 약물과 광역학 화합물을 포함하는 미쉘은 표적 암세포 타케팅이 우수한 약물 전달체로서 우수한 효과를 가지는 것을 확인하였고, 이를 이용한 종양 치료 시스템은 효과적인 항암 치료 효과를 가지는 것 역시 확인하였다.From this, it was confirmed that micelle containing a drug and a photodynamic compound inside using the amphiphilic polymer compound of the present invention has an excellent effect as a drug delivery system with excellent targeting of target cancer cells, and a tumor treatment system using the same is an effective anticancer It was also confirmed to have a therapeutic effect.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described by specific matters and limited examples, but these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above examples, and the field to which the present invention belongs Various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (13)

친수성 수용성 고분자의 일 말단과 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 일 말단이 티오케탈 링커(TL)로 공유결합된, 양친성 고분자 화합물.An amphiphilic polymer compound wherein one end of the hydrophilic water-soluble polymer and one end of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group are covalently bonded with a thioketal linker (TL). 제1항에 있어서,
상기 친수성 수용성 고분자는 폴리에틸렌글리콜, 아크릴산계 중합체, 메타크릴산계 중합체, 폴리아미도아민, 폴리(2-히드록시프로필 메타크릴아미드)계 중합체, 수용성 폴리펩타이드, 수용성 다당체 또는 폴리글리세롤인, 양친성 고분자 화합물.
According to claim 1,
The hydrophilic water-soluble polymer is polyethylene glycol, acrylic acid-based polymer, methacrylic acid-based polymer, polyamidoamine, poly(2-hydroxypropyl methacrylamide)-based polymer, water-soluble polypeptide, water-soluble polysaccharide or polyglycerol, an amphiphilic polymer compound .
제1항에 있어서,
상기 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 탄화수소기는 (C12~C22)의 지방족 탄화수소기인, 양친성 고분자 화합물.
According to claim 1,
The hydrocarbon group of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group of (C12 to C22), an amphiphilic high molecular compound.
제1항에 있어서,
상기 친수성 수용성 고분자의 중량평균 분자량과 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 분자량 비는 하기 식1을 만족하는 것인 양친성 고분자 화합물.
[식 1]
Figure pat00004

(상기 식 1에서 WSP는 친수성 수용성 고분자의 중량평균 분자량을 의미하는 것이고, HC는 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 분자량을 의미하는 것이다)
According to claim 1,
The ratio of the weight average molecular weight of the hydrophilic water-soluble polymer to the molecular weight of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group satisfies Formula 1 below.
[Equation 1]
Figure pat00004

(In Formula 1, WSP means the weight average molecular weight of the hydrophilic water-soluble polymer, and HC means the molecular weight of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group)
제1항에 있어서,
상기 친수성 수용성 고분자의 일 말단 및 소수성 탄화수소기를 가지는 화합물의 일 말단은 각각 아미드기로 티오케탈 링커와 공유결합된 것인, 양친성 고분자 화합물.
According to claim 1,
One end of the hydrophilic water-soluble polymer and one end of the compound having a hydrophobic hydrocarbon group are each covalently bonded to a thioketal linker with an amide group, an amphiphilic polymer compound.
제1항에 있어서,
상기 양친성 고분자 화합물은 폴리에틸렌글리콜-TL-(C12~C22)알킬아민인, 양친성 고분자 화합물.
According to claim 1,
The amphiphilic polymer compound is polyethylene glycol-TL-(C12~C22)alkylamine.
제1항 내지 제6항에서 선택되는 어느 한 항의 양친성 고분자 화합물이 수상에서 자기조립되어 형성된, 고분자 미쉘.A polymer micelle formed by self-assembly of the amphiphilic polymer compound of any one of claims 1 to 6 in an aqueous phase. 제7항에 있어서,
상기 고분자 미쉘은 소수성 약물 및 광역학 화합물을 소수성 코어에 포함하는, 약물전달체.
8. The method of claim 7,
The polymer micelle is a drug delivery system comprising a hydrophobic drug and a photodynamic compound in a hydrophobic core.
제8항에 있어서,
상기 소수성 약물은 소수성 항암성 화합물이며, 상기 티오케탈 링커는 활성산소종에 의해 반응성을 가지는 것인, 약물전달체.
9. The method of claim 8,
The hydrophobic drug is a hydrophobic anticancer compound, and the thioketal linker has a reactivity by reactive oxygen species, a drug delivery system.
제8항에 있어서,
상기 광역학 화합물은 포르피린계 화합물, 클로린계 화합물, 박테리오클로린계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물 및 5-아미노레불린 에스테르계 화합물으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것인, 약물전달체.
9. The method of claim 8,
The photodynamic compound is any one or two or more selected from the group consisting of a porphyrin-based compound, a chlorine-based compound, a bacteriochlorine-based compound, a phthalocyanine-based compound, a naphthalocyanine-based compound, and a 5-aminolevulin-based compound Phosphorus, drug delivery system.
제8항에 있어서,
상기 약물전달체는 세포막 주변의 활성산소종에 반응하여 소수성 약물의 일부를 1차적으로 방출하고, 광조사에 의해 생성된 활성산소종에 반응하여 고분자 미쉘을 붕괴시켜 소수성 코어에 포함된 소수성 약물을 2차적으로 모두 방출하는 것을 특징으로 하는, 약물전달체.
9. The method of claim 8,
The drug delivery system reacts to reactive oxygen species around the cell membrane and primarily releases a portion of the hydrophobic drug, and reacts to the reactive oxygen species generated by light irradiation to collapse the polymer micelle to release the hydrophobic drug contained in the hydrophobic core 2 A drug delivery system, characterized in that it releases all of the secondary.
근적외선 조사부 및 제8항에 따른 약물전달체를 포함하는 종양 치료 시스템.A tumor treatment system comprising a near-infrared irradiator and the drug delivery system according to claim 8. 제12항에 있어서,
상기 근적외선 조사부에서 조사되는 광은 상기 약물전달체에 포함되는 광역학 화합물에 흡수되어 활성산소종을 발생시키는 것인, 종양 치료 시스템.
13. The method of claim 12,
The light irradiated from the near-infrared irradiator is absorbed by the photodynamic compound included in the drug delivery system to generate reactive oxygen species, a tumor treatment system.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170031637A (en) * 2015-09-11 2017-03-21 가톨릭대학교 산학협력단 - Drug delivery system comprising polymer or lipid -lipoic acid and photosensitizer
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015071762A (en) * 2008-11-25 2015-04-16 エコール ポリテクニク フェデラル ド ローザンヌ(エーペーエフエル) Block copolymers and uses thereof
KR20180081494A (en) 2015-09-09 2018-07-16 온 타겟 래보래토리스, 엘엘씨 Synthesis and composition of photodynamic therapeutic agents for targeted treatment of cancer
KR20170031637A (en) * 2015-09-11 2017-03-21 가톨릭대학교 산학협력단 - Drug delivery system comprising polymer or lipid -lipoic acid and photosensitizer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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BIOMATERIALS, Vol. 170, pp 147~155(2018년) *

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