KR20240072916A - 약물 전달용 나노입자 조성물 - Google Patents

약물 전달용 나노입자 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20240072916A
KR20240072916A KR1020230141514A KR20230141514A KR20240072916A KR 20240072916 A KR20240072916 A KR 20240072916A KR 1020230141514 A KR1020230141514 A KR 1020230141514A KR 20230141514 A KR20230141514 A KR 20230141514A KR 20240072916 A KR20240072916 A KR 20240072916A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substituted
group
unsubstituted
independently
alkyl
Prior art date
Application number
KR1020230141514A
Other languages
English (en)
Inventor
유승주
이소진
남정표
박종민
성시화
정승의
한지혜
Original Assignee
주식회사 삼양홀딩스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 삼양홀딩스 filed Critical 주식회사 삼양홀딩스
Publication of KR20240072916A publication Critical patent/KR20240072916A/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/5123—Organic compounds, e.g. fats, sugars
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/08—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing oxygen, e.g. ethers, acetals, ketones, quinones, aldehydes, peroxides
    • A61K47/14—Esters of carboxylic acids, e.g. fatty acid monoglycerides, medium-chain triglycerides, parabens or PEG fatty acid esters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/16—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing nitrogen, e.g. nitro-, nitroso-, azo-compounds, nitriles, cyanates
    • A61K47/18—Amines; Amides; Ureas; Quaternary ammonium compounds; Amino acids; Oligopeptides having up to five amino acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • A61K47/543—Lipids, e.g. triglycerides; Polyamines, e.g. spermine or spermidine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6921—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere
    • A61K47/6927—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores
    • A61K47/6929—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle
    • A61K47/6931—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle the material constituting the nanoparticle being a polymer
    • A61K47/6935—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle the material constituting the nanoparticle being a polymer the polymer being obtained otherwise than by reactions involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamides or polyglycerol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/0008—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition
    • A61K48/0025—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid
    • A61K48/0033—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid the non-active part being non-polymeric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/0008—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition
    • A61K48/0025—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid
    • A61K48/0041—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid the non-active part being polymeric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
    • A61K9/5146—Organic macromolecular compounds; Dendrimers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyethylene glycol, polyamines, polyanhydrides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 약물 전달용 나노입자 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 양친성 블록 공중합체 및 음이온성 약물과 복합체를 용이하게 형성할 수 있는 특정 구조의 지질을 포함하며, 약물-함유 나노입자를 쉽게 형성할 수 있어 약물 전달에, 특히 약물을 특정적으로 폐로 전달하기에, 유용한 약물 전달용 조성물에 관한 것이다.

Description

약물 전달용 나노입자 조성물{Nanoparticle composition for drug delivery}
본 발명은 약물 전달용 나노입자 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 양친성 블록 공중합체 및 음이온성 약물과 복합체를 용이하게 형성할 수 있는 특정 구조의 지질을 포함하며, 약물-함유 나노입자를 쉽게 형성할 수 있어 약물 전달에, 특히 약물을 특정적으로 폐로 전달하기에, 유용한 약물 전달용 조성물에 관한 것이다.
핵산을 비롯한 음이온성 약물을 이용한 치료에 있어서, 안전하고 효율적인 약물 전달기술은 오랫동안 연구되어 왔으며, 다양한 전달체 및 전달기술이 개발되어 왔다. 전달체는 크게 아데노바이러스나 레트로바이러스 등을 이용한 바이러스성 전달체와 양이온성 지질 및 양이온성 고분자 등을 이용한 비바이러스성 전달체로 나뉜다. 바이러스성 전달체의 경우 비특이적 면역 반응 등의 위험성에 노출되어 있으며 생산 공정이 복잡하여 상용화하는 데 많은 문제점이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 최근 연구 방향은 비바이러스성 전달체를 이용하여 그 단점을 개선하는 방향으로 진행되고 있다. 비바이러스성 전달체는, 바이러스성 전달체에 비하여 생체 내 안전성의 측면에서 부작용이 적고, 경제성 측면에서 생산 가격이 저렴하다는 장점을 가지고 있다.
핵산 물질의 전달에 이용되는 비바이러스성 전달체로서 대표적인 것은 양이온성 지질을 이용한 양이온성 지질과 핵산의 복합체(lipoplex) 및 폴리양이온성(polycation) 고분자와 핵산의 복합체(polyplex)이다. 이러한 양이온성 지질 혹은 폴리양이온성 고분자는, 음이온성 약물과 정전기적 상호 작용을 통해 복합체를 형성함으로써 음이온성 약물을 안정화시키고, 세포 내 전달을 증가시킨다는 점에서 많은 연구가 진행되어 왔다(De Paula D, Bentley MV, Mahato RI, Hydrophobization and bioconjugation for enhanced siRNA delivery and targeting, RNA 13 (2007) 431-56; Gary DJ, Puri N, Won YY, Polymer-based siRNA delivery: Perspectives on the fundamental and phenomenological distinctions from polymer-based DNA delivery, J Control release 121 (2007) 64-73).
그러나 폴리양이온성(polycation) 고분자는 다가 양이온 전하에 기인한 세포독성이 있어 실제 사용하기에는 문제점이 있고, 핵산-양이온성 지질 복합체는 혈중에서의 안정성이 낮아 실제 생체 내에서의 사용이 어렵다. 또한, 양이온성 지질, 중성 지질 및 용해성 지질(fusogenic lipid)을 포함하는 이온성 리포좀은 사용되는 양이온성 지질의 합성 방법이 복잡하고, 세포 독성이 있으며, 세포내 핵산 전달 효율이 낮다는 단점이 있다.
한편, 한국특허공개 제2003-0032897호는 다량의 난용성 약물을 가용화시키며, 수용액에서의 안정성이 우수한 혼합 고분자 나노입자 조성물을 제공하기 위하여, 친수성 블록과 소수성 블록으로 구성된 양친성 블록 공중합체 및, 카르복시산 말단기를 함유하는 폴리락트산 유도체를 포함하고, 체액 또는 수용액에서 고분자 나노입자를 형성할 수 있는 혼합 고분자 나노입자 조성물, 및 상기 혼합 고분자 나노입자 조성물로 이루어진 고분자 나노입자 내부에 난용성 약물이 포함된 약학적 조성물을 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 약물 전달에 유용한, 특히 약물을 특정적으로 폐로 전달하기에 유용한, 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 측면은, 유효성분으로서 약물; 및 하기에서 선택되는 구조 또는 이의 이온화 형태인 지질;을 포함하는, 약물 전달용 조성물을 제공한다:
및
여기서,
상기 구조들 각각에 있어서, R 기들 중 적어도 2개는 Rx이고, 나머지 R 기는 Ry이며,
Rx는 각각 독립적으로,,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20의 정수이며, R1은 치환되거나 비치환된 포화 또는 불포화 2가 탄화수소기이고, R2는 치환되거나 비치환된 불포화 1가 탄화수소기이며, 는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타내고,
Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 치환되거나 비치환된 알킬기이고, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어 고리 구조를 형성할 수 있으며,
L은 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 알킬렌기이며, 그 구조 내에 임의로 에테르 결합(-O-), 티오에테르 결합(-S-) 또는 디설파이드 결합(-S-S-)을 가질 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 C1-20 알킬기일 수 있고, 여기서 상기 알킬기는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-20 알킬, C1-20 알콕시, -NH2, -NH(C1-20알킬), -N(C1-20알킬)2, 임의로 치환된 C3-20 탄소사이클릭 기 및 임의로 치환된 C3-20 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환될 수 있으며, 여기서 상기 헤테로사이클릭 기는 N, O 및 S로부터 선택되는 하나 이상(예컨대, 1~3개)의 헤테로 원자를 가질 수 있고, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어, N 및 O로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 임의로 가지는 고리 구조를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 L은 각각 독립적으로 C1-20 알킬렌기일 수 있고, 이는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-20 알킬, C1-20 알콕시, -NH2, -NH(C1-20알킬), -N(C1-20알킬)2, 임의로 치환된 C3-20 탄소사이클릭 기 및 임의로 치환된 C3-20 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환될 수 있으며, 여기서 상기 헤테로사이클릭 기는 N, O 및 S로부터 선택되는 하나 이상(예컨대, 1~3개)의 헤테로 원자를 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 Rx는 각각 독립적으로,,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20 또는 2 내지 15의 정수일 수 있고, R1은 치환되거나 비치환된 포화 또는 불포화 2가 C1-12 탄화수소기일 수 있으며, R2는 치환되거나 비치환된 불포화 1가 C2-24 탄화수소기일 수 있고, 는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타낸다.
보다 구체적으로, 상기 Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 C1-10 알킬기일 수 있고, 여기서 상기 알킬기는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, -NH2, -NH(C1-10알킬), -N(C1-10알킬)2, 임의로 치환된 C3-10 탄소사이클릭 기 및 임의로 치환된 C3-10 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환될 수 있으며, 여기서 상기 헤테로사이클릭 기는 N, O 및 S로부터 선택되는 하나 이상(예컨대, 1~3개)의 헤테로 원자를 가질 수 있고, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어, N 및 O로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 임의로 가지는 고리 구조를 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 L은 각각 독립적으로 C1-10 알킬렌기일 수 있고, 이는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, -NH2, -NH(C1-10알킬), -N(C1-10알킬)2, 임의로 치환된 C3-10 탄소사이클릭 기 및 임의로 치환된 C3-10 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환될 수 있으며, 여기서 상기 헤테로사이클릭 기는 N, O 및 S로부터 선택되는 하나 이상(예컨대, 1~3개)의 헤테로 원자를 가질 수 있다.
보다 더 구체적으로, 상기 Rx는 각각 독립적으로,,로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 3 내지 12의 정수일 수 있고, R1은 치환되거나 비치환된 C1-12 알킬렌기, 치환되거나 비치환된 C2-12 알케닐렌기 또는 치환되거나 비치환된 C2-12 알키닐렌기일 수 있으며, R2는 치환되거나 비치환된 C2-24 알케닐기 또는 치환되거나 비치환된 C2-24 알키닐기일 수 있고, 는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타낸다.
보다 더 구체적으로, 상기 Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 C1-6 알킬기일 수 있고, 여기서 상기 알킬기는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH 및 -NH2로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 의하여 치환될 수 있으며, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어, N 및 O로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 임의로 가지는 고리 구조를 형성할 수 있다.
보다 더 구체적으로, 상기 L은 각각 독립적으로 비치환된 C1-6 알킬렌기일 수 있다.
더욱 더 구체적으로, 상기 지질은 하기 화학식 A 내지 V로부터 선택되는 어느 하나의 구조를 갖는 것일 수 있다:
일 구체예에서, 상기 약물은 상기 지질과 복합체를 형성할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 제1 측면의 조성물은 양친성 블록 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 약물은 상기 지질과 복합체를 형성하고, 이 복합체는 상기 양친성 블록 공중합체가 형성하는 나노입자 구조체 내부에 봉입될 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 제1 측면의 조성물은, 상기 지질을 포함하는 제1 챔버; 및 상기 약물을 포함하는 제2 챔버;를 포함하는 키트 형태일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제1 챔버는 양친성 블록 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 측면은, 나노입자를 포함하는 약물전달용 조성물로서, 상기 나노입자가 하기에서 선택되는 구조 또는 이의 이온화 형태인 지질;을 포함하고, 상기 나노입자는 약물을 포함하지 않는, 약물 전달용 조성물을 제공한다:
및
여기서, R 및 L은 앞서 정의된 바와 같다.
일 구체예에서, 상기 나노입자는 양친성 블록 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 악물 전달용 조성물은 약물을 폐로 전달하기 위한 것일 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 악물 전달용 조성물은 폴리락트산염을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은, 약물을 양친성 블록 공중합체에 의해 형성된 나노입자 내부에 봉입시킨 형태로 특정적으로 폐로 전달하기에 매우 유용하다.
도 1은 제조예 1에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 2는 제조예 2에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 3은 제조예 3에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 4는 제조예 4에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 5는 제조예 5에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 6은 제조예 6에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 7은 제조예 7에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 8은 제조예 8에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 9는 제조예 9에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 10은 제조예 10에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 11은 제조예 11에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 12는 제조예 12에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 13은 제조예 13에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 14는 제조예 14에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 15는 제조예 15에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 16은 제조예 16에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 17은 제조예 17에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 18은 제조예 18에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 19는 제조예 19에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 20은 제조예 20에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 21은 제조예 21에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 22는 제조예 22에서 수행된 지질 합성 과정에 대한 반응 개략도이다.
도 23은 본 발명의 시험예에서 수행된 약물 전달 실험 결과를 발광 측정 이미징 시스템으로 측정한 사진이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
[지질 및 이의 제조 방법]
본 발명에서 사용되는 지질은 하기에서 선택되는 구조를 갖거나, 이의 이온화 형태이다:
및
여기서,
상기 구조들 각각에 있어서, R 기들 중 적어도 2개(보다 구체적으로는 2 내지 7개)는 Rx이고, 나머지 R 기는 Ry이며,
Rx는 각각 독립적으로,,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20의 정수이며, R1은 치환되거나 비치환된 포화 또는 불포화 2가 탄화수소기이고, R2는 치환되거나 비치환된 불포화 1가 탄화수소기이며,는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타내고,
Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 치환되거나 비치환된 알킬기이고, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어 고리 구조를 형성할 수 있으며,
L은 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 알킬렌기이며, 그 구조 내에 임의로 에테르 결합(-O-), 티오에테르 결합(-S-) 또는 디설파이드 결합(-S-S-)을 가질 수 있다.
본 명세서에서, 임의의 기가 “치환 또는 비치환된” 것이라는 표현은, 달리 특정되지 않는 한, 그 기가 치환되지 않거나, -OH, 할로겐 원자, C1-6 알킬기, C1-6 알콕시기, C1-6 할로겐화알킬기, C1-6 할로겐화알콕시기, C3-20 사이클로알킬기, C3-20 헤테로사이클로알킬기, C6-20 아릴기 또는 C3-20 헤테로아릴기 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 것임을 의미한다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 Rx는 각각 독립적으로,,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20 또는 2 내지 15의 정수일 수 있고, R1은 치환되거나 비치환된 포화 또는 불포화 2가 C1-12 탄화수소기일 수 있으며, R2는 치환되거나 비치환된 불포화 1가 C2-24 탄화수소기일 수 있고,는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타낸다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 15의 정수일 수 있고, 보다 구체적으로는 각각 독립적으로 3 내지 12의 정수일 수 있다. 보다 더 구체적으로, 상기 a는 5 내지 7의 정수일 수 있고, 상기 b 및 c는 각각 독립적으로 3 내지 11의 정수일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 구체예에서, 상기 Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 C1-20 알킬기일 수 있고, 여기서 상기 알킬기는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-20 알킬, C1-20 알콕시, -NH2, -NH(C1-20알킬), -N(C1-20알킬)2, 임의로 치환된 C3-20 탄소사이클릭 기(예컨대, C3-20 사이클로알킬기 또는 C6-20 아릴기) 및 임의로 치환된 C3-20 헤테로사이클릭 기(예컨대, C3-20 헤테로사이클로알킬기 또는 C3-20 헤테로아릴기)로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환될 수 있으며, 여기서 상기 헤테로사이클릭 기는 N, O 및 S로부터 선택되는 하나 이상(예컨대, 1~3개)의 헤테로 원자를 가질 수 있고, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어, N 및 O로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 임의로 가지는 고리 구조를 형성할 수 있다. 또한 여기서 상기 알킬기 또는 알콕시기는 보다 구체적으로는 C1-10 알킬기 또는 알콕시기, 보다 더 구체적으로는 C1-6 알킬기 또는 알콕시기일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 구체예에서, 상기 L은 각각 독립적으로 C1-20 알킬렌기(보다 구체적으로는 C1-10 알킬렌기, 보다 더 구체적으로는 C1-6 알킬렌기)일 수 있고, 이는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-20 알킬, C1-20 알콕시, -NH2, -NH(C1-20알킬), -N(C1-20알킬)2, 임의로 치환된 C3-20 탄소사이클릭 기(예컨대, C3-20 사이클로알킬기 또는 C6-20 아릴기) 및 임의로 치환된 C3-20 헤테로사이클릭 기(예컨대, C3-20 헤테로사이클로알킬기 또는 C3-20 헤테로아릴기)로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환될 수 있으며, 여기서 상기 헤테로사이클릭 기는 N, O 및 S로부터 선택되는 하나 이상(예컨대, 1~3개)의 헤테로 원자를 가질 수 있다. 또한 여기서 상기 알킬기 또는 알콕시기는 보다 구체적으로는 C1-10 알킬기 또는 알콕시기, 보다 더 구체적으로는 C1-6 알킬기 또는 알콕시기일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
보다 구체적으로, 상기 Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 C1-10 알킬기일 수 있고, 여기서 상기 알킬기는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, -NH2, -NH(C1-10알킬), -N(C1-10알킬)2, 임의로 치환된 C3-10 탄소사이클릭 기 및 임의로 치환된 C3-10 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환될 수 있으며, 여기서 상기 헤테로사이클릭 기는 N, O 및 S로부터 선택되는 하나 이상(예컨대, 1~3개)의 헤테로 원자를 가질 수 있고, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어, N 및 O로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 임의로 가지는 고리 구조를 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 L은 각각 독립적으로 C1-10 알킬렌기일 수 있고, 이는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, -NH2, -NH(C1-10알킬), -N(C1-10알킬)2, 임의로 치환된 C3-10 탄소사이클릭 기 및 임의로 치환된 C3-10 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환될 수 있으며, 여기서 상기 헤테로사이클릭 기는 N, O 및 S로부터 선택되는 하나 이상(예컨대, 1~3개)의 헤테로 원자를 가질 수 있다.
보다 더 구체적으로, 상기 Rx는 각각 독립적으로,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 3 내지 12의 정수일 수 있고, R1은 치환되거나 비치환된 C1-12 알킬렌기, 치환되거나 비치환된 C2-12 알케닐렌기 또는 치환되거나 비치환된 C2-12 알키닐렌기일 수 있으며, R2는 치환되거나 비치환된 C2-24 알케닐기 또는 치환되거나 비치환된 C2-24 알키닐기일 수 있고,는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타낸다.
보다 더 구체적으로, 상기 Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 C1-6 알킬기일 수 있고, 여기서 상기 알킬기는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH 및 -NH2로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 의하여 치환될 수 있으며, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어, N 및 O로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 임의로 가지는 고리 구조를 형성할 수 있다.
보다 더 구체적으로, 상기 L은 각각 독립적으로 비치환된 C1-6 알킬렌기일 수 있다.
구체적으로, 상기 지질은 하기 중 어느 하나의 구조를 갖는 것일 수 있다:
상기 구조들 각각에 있어서, R1 내지 R7은 각각 독립적으로 ,,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20의 정수이며 R1은 치환되거나 비치환된 포화 또는 불포화 2가 탄화수소기이고, R2는 치환되거나 비치환된 불포화 1가 탄화수소기이고, 는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타낸다.
더욱 더 구체적으로, 상기 지질은 하기 화학식 A 내지 V로부터 선택되는 어느 하나의 구조를 갖는 것일 수 있다:
본 발명에서 사용되는 지질의 일 구체예인 하기 화학식 1-1로 표시되는 구조를 갖는 지질은, (1) 화학식 a의 화합물을 화학식 b의 화합물과 반응시켜 화학식 c의 화합물을 얻는 단계; (1) 화학식 c의 화합물을 화학식 d의 화합물과 반응시켜 화학식 e의 화합물을 얻는 단계; 및 (3) 화학식 e의 화합물을 화학식 f의 화합물과 반응시킨 후, 반응 결과물을 탈보호화하는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다:
[화학식 a]
H2N-(CH2)a-C(=O)OH
[화학식 b]
OH-R'
[화학식 c]
H2N-(CH2)a-C(=O)O-R'
[화학식 d]
[화학식 e]
H2C=CH-C(=O)-HN-(CH2)a-C(=O)O-R'
[화학식 f]
H2N-(CH2)1-20-NH-C(=O)O-C(CH3)3
[화학식 1-1]
H2N-(CH2)1-20-N[-CH2-CH2-C(=O)-HN-(CH2)a-C(=O)O-R']2
상기에서,
R'은 각각 독립적으로 ,또는이고, 여기서 *는 인접 산소 원자에의 부착점(point of attachment)을 나타내고, 는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타내며,
a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20의 정수이고,
X는 F, CI, Br 및 I로 구성된 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1-1로 표시되는 구조를 갖는 지질 제조방법의 일 구체예에서, 상기 (1)단계의 반응은 용매(예컨대, 사이클로헥산) 내에서 촉매(예컨대, p-톨루엔설폰산 일수화물(p-TsOH)) 존재 하에서 환류(reflux) 하에 수행될 수 있고, 상기 (2)단계의 반응은 용매(예컨대, 염화메틸렌(MC)) 내에서 촉매(예컨대, 트리에틸아민(TEA)) 존재 하에서 저온(예컨대, -10°C 내지 10°C) 또는 상온(예컨대, 20°C 내지 30°C) 조건하에 수행될 수 있으며, 상기 (3)단계의 반응은 용매(예컨대, n-부탄올(n-BuOH)) 내에서 환류(reflux) 하에 수행될 수 있고, 상기 (3)단계의 탈보호화는 용매(예컨대, 염화메틸렌(MC)) 내에서 산(예컨대, 트리플루오로아세트산(TFA)) 존재 하에서 상온(예컨대, 20°C 내지 30°C) 조건 하에 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 지질의 일 구체예인 하기 화학식 1-2로 표시되는 구조를 갖는 지질은, 상기 화학식 1-1로 표시되는 구조를 갖는 지질 제조방법에서 얻어진 화학식 e의 화합물을 화학식 g의 화합물과 반응시키는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다:
[화학식 e]
H2C=CH-C(=O)-HN-(CH2)a-C(=O)O-R'
[화학식 g]
H2N-(CH2)1-20-N(C1-20 알킬)2
[화학식 1-2]
(C1-20 알킬)2N-(CH2)1-20-N[-CH2-CH2-C(=O)-HN-(CH2)a-C(=O)O-R']2
상기에서,
R'은 각각 독립적으로,또는이고, 여기서 *는 인접 산소 원자에의 부착점(point of attachment)을 나타내고,는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타내며,
a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20의 정수이다.
상기 화학식 1-2로 표시되는 구조를 갖는 지질 제조방법의 일 구체예에서, 상기 반응은 용매(예컨대, n-부탄올(n-BuOH)) 내에서 환류(reflux) 하에 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 지질의 일 구체예인 하기 화학식 1-3으로 표시되는 구조를 갖는 지질은, 상기 화학식 1-1로 표시되는 구조를 갖는 지질 제조방법에서 얻어진 화학식 e의 화합물을 화학식 h의 화합물과 반응시키는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다:
[화학식 e]
H2C=CH-C(=O)-HN-(CH2)a-C(=O)O-R'
[화학식 h]
(C1-10 알킬)-NH-(CH2)1-20-NH-(C1-10 알킬)
[화학식 1-3]
A-N(C1-10 알킬)-(CH2)1-20-N(C1-10 알킬)-A
상기에서,
R'은 각각 독립적으로,또는이고, 여기서 *는 인접 산소 원자에의 부착점(point of attachment)을 나타내고, 는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타내며,
A는 -CH2-CH2-C(=O)-HN-(CH2)a-C(=O)O-R'이고,
a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20의 정수이고,
X는 F, CI, Br 및 I로 구성된 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1-3으로 표시되는 구조를 갖는 지질 제조방법의 일 구체예에서, 상기 반응은 용매(예컨대, n-부탄올(n-BuOH)) 내에서 환류(reflux) 하에 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 지질의 일 구체예인 하기 화학식 1-4로 표시되는 구조를 갖는 지질은, (1) 화학식 a의 화합물을 화학식 b'의 화합물과 반응시켜 화학식 c'의 화합물을 얻는 단계; (2) 화학식 c'의 화합물을 화학식 d의 화합물과 반응시켜 화학식 e'의 화합물을 얻는 단계; 및 (3) 화학식 e'의 화합물을 화학식 h의 화합물과 반응시키는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다:
[화학식 a]
H2N-(CH2)a-C(=O)OH
[화학식 b']
OH-R2
[화학식 c']
H2N-R1-C(=O)O-R2
[화학식 d]
[화학식 e']
H2C=CH-C(=O)-HN-R1-C(=O)O-R2
[화학식 h]
(C1-10 알킬)-NH-(CH2)1-20-NH-(C1-10 알킬)
[화학식 1-4]
A'-N(C1-10 알킬)-(CH2)1-20-N(C1-10 알킬)-A'
상기에서,
A'는 -CH2-CH2-C(=O)-HN-R1-C(=O)O-R2이고,
R1은 독립적으로 치환되거나 비치환된 포화 또는 불포화 2가 탄화수소기이고,
R2는 독립적으로 치환되거나 비치환된 불포화 1가 탄화수소기이며,
a는 2 내지 20의 정수이고,
X는 F, CI, Br 및 I로 구성된 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1-4로 표시되는 구조를 갖는 지질 제조방법의 일 구체예에서, 상기 (1)단계의 반응은 용매(예컨대, 사이클로헥산) 내에서 촉매(예컨대, p-톨루엔설폰산 일수화물(p-TsOH)) 존재 하에서 환류(reflux) 하에 수행될 수 있고, 상기 (2)단계의 반응은 용매(예컨대, 염화메틸렌(MC)) 내에서 촉매(예컨대, 트리에틸아민(TEA)) 존재 하에서 저온(예컨대, -10°C 내지 10°C) 또는 상온(예컨대, 20°C 내지 30°C) 조건하에 수행될 수 있으며, 상기 (3)단계의 반응은 용매(예컨대, n-부탄올(n-BuOH)) 내에서 환류(reflux) 하에 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 상기 특정 구조의 지질은 음이온성 약물과 복합체를 용이하게 형성할 수 있어 약물 전달에 유용하다.
[약물 전달용 조성물]
본 발명의 제1 측면은, 유효성분으로서 약물; 및 상기에서 설명한 특정 구조 또는 이의 이온화 형태인 지질;을 포함하는, 약물 전달용 조성물에 관한 것이다.
일 구체예에서, 상기 약물은 상기 지질과 복합체를 형성할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 제1 측면의 조성물은 양친성 블록 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 약물은 상기 지질과 복합체를 형성하고, 이 복합체는 상기 양친성 블록 공중합체가 형성하는 나노입자 구조체 내부에 봉입될 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 제1 측면의 조성물은, 상기 지질을 포함하는 제1 챔버; 및 상기 약물을 포함하는 제2 챔버;를 포함하는 키트 형태일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제1 챔버는 양친성 블록 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 측면은, 나노입자를 포함하는 약물전달용 조성물로서, 상기 나노입자가 상기에서 설명한 특정 구조 또는 이의 이온화 형태인 지질;을 포함하고, 상기 나노입자는 약물을 포함하지 않는, 약물 전달용 조성물에 관한 것이다.
일 구체예에서, 상기 나노입자는 양친성 블록 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따른 약물 전달용 조성물은 보관 또는 운송 환경에 영향받지 않고, 이를 사용하면 약물(예컨대, mRNA)의 종류가 달라져도 최종 사용자가 복잡한 공정을 거치지 않고 조성물과 약물을 단순 혼합하는 것 만으로 약물-함유 나노입자를 빠르게 제조할 수 있어, 예컨대, 병원에서 환자 맞춤형 백신(Personalized vaccine)이나 팬데믹(pandemic) 상황에서도 mRNA와 함께 제조 공정 최적화가 필요 없으므로 완성된 mRNA만 생산되면 본 발명의 조성물과 단순 혼합으로 금방 사람에게 투여할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 악물 전달용 조성물은 약물을 폐로 전달하기 위한 것일 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 악물 전달용 조성물은 폴리락트산염을 더 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 약물은 지질과 복합체를 형성하고, 이 복합체는 양친성 블록 공중합체 및 폴리락트산염이 형성하는 나노입자 구조체 내부에 봉입될 수 있다.
상기 나노입자에서, 수성 환경에서는 양친성 블록 공중합체의 친수성 부분이 나노입자의 외벽을 형성하고, 양친성 블록 공중합체의 소수성 부분이 (폴리락트산염이 추가 함유된 경우, 이와 함께) 나노입자의 내벽을 형성하며, 그 형성된 나노입자의 내부에 약물과 상기 지질의 복합체가 봉입될 수 있다. 이러한 나노입자 구조는, 혈중 또는 체액 내에서 유효성분의 안정성을 향상시킨다.
일 구체예에서, 상기 약물은 핵산, 폴리펩티드, 바이러스 또는 이들의 조합으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 “핵산”은, 예를 들어, DNA, RNA, siRNA, shRNA, miRNA, mRNA, 앱타머, 안티센스 올리고뉴클레오티드, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 “폴리펩티드”는 항체 또는 이의 절편, 시토킨, 호르몬 또는 그 유사체와 같은 체내에 활성을 갖는 단백질, 또는 항원, 이의 유사체 또는 전구체의 폴리펩티드 서열을 포함하여, 체내에서 일련의 과정을 통해 항원으로 인식될 수 있는 단백질을 의미할 수 있다.
일 예에서, 상기 나노입자의 입자 크기는 Z-평균 값으로 정의될 수 있고, 예컨대, 800 nm 이하, 600 nm 이하, 500 nm 이하, 400 nm 이하, 300 nm 이하, 200 nm 이하 또는 150 nm 이하일 수 있으며, 또한 10 nm 이상, 50 nm 이상, 또는 100 nm 이상일 수 있다. 일 구체예에서, Z-평균 값으로 정의된 상기 나노입자의 입자 크기는, 예를 들어, 10 내지 800 nm, 20 내지 600 nm, 30 내지 500 nm, 50 내지 400 nm, 또는 80 내지 300 nm, 일 수 있다.
상기 “Z-평균”은 동적빛산란(Dynamic light scattering, DSL)을 이용하여 측정한 입자 분포의 유체학적 지름(hydrodynamic diameter)의 평균을 의미할 수 있다. 상기 나노입자는 단순분산 입자 분포(monodisperse particle distribution)를 갖는 것으로서, 그 다분산도 지수(polydispersity index)는, 예컨대, 0.01 내지 0.50, 0.05 내지 0. 455, 또는 0.1 내지 0.40일 수 있다.
또한, 일 예에서, 상기 나노입자의 표면 전하는, 예컨대, 0 mV 이상, 1 mV 이상, 5 mV 이상 또는 10 mV 이상일 수 있고, 또한 80 mV 이하, 70 mV 이하, 또는 60 mV 이하 일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 나노입자의 표면 전하는, 예를 들어, 0 내지 80 mV, 1 내지 70 mV, 또는 5 내지 60 mV일 수 있다. 상기 표면 전하는 생물학적 환경에 가까운 환경에서 측정된 것일 수 있고, 예를 들어, 8 내지 12 mM HEPES 완충액(pH 7.0 내지 7.5)에서 측정될 수 있다.
나노입자의 입자 크기 및 표면 전하가 상기 수준을 유지할 경우, 나노입자 구조의 안정성 및 구성성분들의 함량과 체내에서 흡수도 및 약제학적 조성물로서 멸균의 편의성 측면에서 바람직하다. 예를 들어, 상기 유효성분이 핵산인 경우, 상기 핵산의 하나 이상의 말단은 콜레스테롤, 토코페롤 및 탄소수 10 내지 24개의 지방산으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 수식될 수 있다. 상기 콜레스테롤, 토코페롤 및 탄소수 10 내지 24개의 지방산에는 콜레스테롤, 토코페롤 및 지방산의 각 유사체, 유도체, 및 대사체가 포함된다.
일 구체예에서, 상기 유효성분은, 상기 유효성분이 RNA인 경우, 전체 나노입자 중량을 기준으로, 예를 들어, 0.05 내지 30 중량%, 0.1 내지 25 중량%, 0.25 내지 20 중량%, 0.5 내지 15 중량%, 1 내지 10 중량%, 또는 1 내지 5 중량%일 수 있다. 유효성분의 함량이 전체 조성물의 중량을 기준으로 상기 범위보다 적으면 약물에 비하여 사용되는 전달체의 양이 너무 많아서 오히려 전달체에 의한 부작용이 있을 수 있고, 상기 범위를 초과하면, 나노입자의 크기가 너무 커져 나노입자의 안정성이 저하되고 필터 멸균시 손실율이 커질 우려가 있다.
일 구체예에서, 조성물 내의 상기 지질 함량은, 유효성분 1 중량부를 기준으로, 예컨대, 500 중량부 이하, 400 중량부 이하, 300 중량부 이하, 200 중량부 이하, 100 중량부 이하, 80 중량부 이하, 또는 60 중량부 이하일 수 있고, 또한 1 중량부 이상, 2 중량부 이상, 23 중량부 이상, 4 중량부 이상 또는 5 중량부 이상일 수 있다. 일 구체예에서, 조성물 내의 상기 지질의 함량은, 유효성분 1 중량부를 기준으로, 1 내지 500 중량부, 2 내지 400 중량부, 3 내지 300 중량부, 4 내지 200 중량부, 또는 5 내지 80 중량부일 수 있다. 조성물 내의 상기 지질의 함량이 상기 범위 미만이면 유효성분과 안정한 복합체를 형성하지 못할 수 있고, 상기 범위를 초과하면 나노입자의 크기가 너무 커져 안정성이 저하되고 필터 멸균시 손실율이 커질 우려가 있다.
상기 유효성분이 핵산인 경우, 상기 지질과 핵산은 정전기적 상호작용을 통해 결합하여 복합체를 형성한다. 일 구체예에서, 상기 핵산(P)과 지질(N)의 전하량의 비율(N/P; 핵산의 음이온 전하에 대한 지질의 양이온 전하 비율)은, 0.5 이상, 1 이상, 2 이상 또는 5 이상일 수 있고, 또한 200 이하, 150 이하, 100 이하 또는 60 이하일 수 있으며, 예를 들어, 0.5 내지 200, 1 내지 150, 2 내지 100, 또는 5 내지 60일 수 있다. 상기 비율(N/P)이 상기 범위 미만인 경우에는 충분한 양의 핵산을 포함하는 복합체를 형성하기 어려울 수 있는 반면, 상기 비율(N/P)이 상기 범위를 초과할 시에는 독성을 유발할 우려가 있다. 또한, N/P 값은 유효성분이 비장에서 특이적으로 발현하는데 중요하게 작용할 수 있다.
구체적인 일 태양에서, 상기 양친성 블록 공중합체는, 친수성 A 블록 및 소수성 B 블록을 포함하는 A-B 형 블록 공중합체일 수 있다. 상기 A-B 형 블록 공중합체는, 수용액 상에서, 소수성 B 블록이 코어(내벽)를 형성하고 친수성 A 블록이 쉘(외벽)을 형성하는 코어-쉘 타입의 고분자 나노입자를 형성한다.
일 구체예에서, 상기 친수성 A 블록은 폴리알킬렌글리콜, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드 및 그 유도체로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 친수성 A 블록은 모노메톡시폴리에틸렌클리콜(mPEG), 모노아세톡시폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌과 프로필렌글리콜의 공중합체 및 폴리비닐피롤리돈으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 친수성 A 블록의 수평균분자량(g/mol)은 200 이상, 500 이상, 1,000 이상 또는 2,000 이상일 수 있고, 또한, 50,000 이하, 20,000 이하, 10,000 이하 또는 5,000 이하일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 필요에 따라, 상기 친수성 A 블록의 말단에 특정 조직이나 세포에 도달할 수 있는 작용기, 리간드, 또는 세포내 전달을 촉진할 수 있는 작용기를 화학적으로 결합시켜 양친성 블록 공중합체와 폴리락트산염으로 형성된 고분자 나노입자 전달체의 체내 분포를 조절하거나 상기 나노입자 전달체가 세포 내로 전달되는 효율을 높일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 작용기나 리간드는 단당류, 다당류, 비타민, 펩타이드, 단백질 및 세포 표면 수용체에 대한 항체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 작용기나 리간드는 아니사마이드(anisamide), 비타민 B9(엽산), 비타민 B12, 비타민A, 갈락토오스, 락토오스, 만노오스, 히알루론산, RGD 펩타이드, NGR 펩타이드, 트랜스페린, 트랜스페린 수용체에 대한 항체 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 소수성 B 블록은 생체적합성 생분해성 고분자로서, 일 구체예에서, 이는 폴리에스테르, 폴리언하이드라이드, 폴리아미노산, 폴리오르소에스테르 및 폴리포스파진으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 소수성 B 블록은 폴리락타이드(PLA), 폴리글리콜라이드, 폴리카프로락톤, 폴리디옥산-2-온, 폴리락타이드와 글리콜라이드의 공중합체, 폴리락타이드와 폴리디옥산-2-온의 공중합체, 폴리락타이드와 폴리카프로락톤의 공중합체 및 폴리글리콜라이드와 폴리카프로락톤의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 소수성 B 블록의 수평균분자량(g/mol)은 200 이상, 500 이상, 1,000 이상 또는 1,700 이상일 수 있고, 또한, 50,000 이하, 20,000 이하, 10,000 이하 또는 6,000 이하일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
예컨대, 상기 친수성 A 블록-소수성 B 블록의 수평균분자량 조합은 2,000-6,000, 2,000-4,000, 2,000-3,000, 2,000-1,700 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 일 구체예에서, 상기 소수성 B 블록은, 소수성 B 블록의 소수성을 증가시켜 나노입자의 안정성을 향상시키기 위하여, 소수성 B 블록 말단의 히드록시기에 토코페롤, 콜레스테롤, 또는 탄소수 10 내지 24개의 지방산을 화학적으로 결합시키는 것에 의하여 수식된 것일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 폴리락트산염은 나노입자의 코어(내벽)에 분포하여 코어의 소수성을 강화시켜 나노입자를 안정시킴과 동시에 체내에서 세망내피계(RES)를 효과적으로 회피하는 역할을 한다. 즉, 폴리락트산염의 카르복실산 음이온이 폴리락트산보다 효과적으로 양이온성 복합체와 결합하여 고분자 나노입자의 표면전위를 감소시켜 폴리락트산염을 포함하지 않는 고분자 나노입자에 비해 표면전위의 양성 전하가 감소하여 세망내피계에 의해 덜 포획되고, 이로 인하여 목적하는 부위(예컨대, 암세포, 염증세포 등)로의 전달 효율이 우수하다는 장점이 있다.
일 구체예에서, 상기 폴리락트산염은 수평균분자량(g/mol)은 500 내지 50,000일 수 있고, 보다 구체적으로는 1,000 내지 10,000일 수 있다. 폴리락트산염의 수평균분자량이 500 미만이면 소수성이 너무 낮아 나노입자의 코어(내벽)에 존재하기 어려울 수 있고, 50,000을 초과하면 고분자 나노입자의 입자가 커지는 문제가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 상기 폴리락트산염(예컨대, 폴리락트산나트륨염)의 말단 중 카르복실산금속(예컨대, 카르복실산나트륨)의 반대편의 말단은, 히드록시, 아세톡시, 벤조일옥시, 데카노일옥시, 팔미토일옥시 및 탄소수 1 내지 2개의 알콕시로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나로 치환될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 폴리락트산염은 하기 화학식 2 내지 7의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다(여기서 “COO”는 카르복실기, 즉 “C(=O)O”를 의미한다):
[화학식 2]
RO-CHZ-[A]m-[B]n-COOM
상기 식 2에서, A는 -COO-CHZ-이고; B는 -COO-CHY-, -COO-CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -COO-CH2CH2OCH2-이며; R은 수소원자, 또는 아세틸, 벤조일, 데카노일, 팔미토일, 메틸, 또는 에틸기이고; Z와 Y는 각각 수소원자, 또는 메틸 또는 페닐기이며; M은 Na, K, 또는 Li이고; n은 1 내지 30의 정수이며; m은 0 내지 20의 정수이다;
[화학식 3]
RO-CHZ-[COO-CHX]p-[COO-CHY']q-COO-CHZ-COOM
상기 식 3에서, X는 메틸기이고; Y'는 수소원자 또는 페닐기이며; p는 0 내지 25의 정수이고, q는 0 내지 25의 정수이되, 단 p+q는 5 내지 25의 정수이고; R은 수소원자, 또는 아세틸, 벤조일, 데카노일, 팔미토일, 메틸 또는 에틸기이며; M은 Na, K, 또는 Li이고; Z 는 수소 원자, 메틸 또는 페닐기이다;
[화학식 4]
RO-PAD-COO-W-M'
상기 식 4에서, W-M'는또는이고; PAD는 D,L-폴리락트산, D-폴리락트산, 폴리만델릭산, D,L-락트산과 글리콜산의 공중합체, D,L-락트산과 만델릭산의 공중합체, D,L-락트산과 카프로락톤의 공중합체 및 D,L-락트산과 1,4-디옥산-2-온의 공중합체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것이며; R은 수소원자, 또는 아세틸, 벤조일, 데카노일, 팔미토일, 메틸 또는 에틸기이고; M은 독립적으로 Na, K, 또는 Li이다;
[화학식 5]
S-O-PAD-COO-Q
상기 식 5에서, S는이고; L은 -NR1- 또는 -0-이며, 여기서 R1은 수소원자 또는 C1-10알킬이고; Q는 CH3, CH2CH3, CH2CH2CH3, CH2CH2CH2CH3, 또는 CH2C6H5이고; a는 0 내지 4의 정수이며; b는 1 내지 10의 정수이고; M은 Na, K, 또는 Li이며; PAD는 D,L-폴리락트산, D-폴리락트산, 폴리만델릭산, D,L-락트산과 글리콜산의 공중합체, D,L-락트산과 만델릭산의 공중합체, D,L-락트산과 카프로락톤의 공중합체, 및 D,L-락트산과 1,4-디옥산-2-온의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다;
[화학식 6]
또는
상기 식 6에서, R'는 -PAD-O-C(O)-CH2CH2-C(O)-OM이고, 여기서 PAD는 D,L-폴리락트산, D-폴리락트산, 폴리만델릭산, D,L-락트산과 글리콜산의 공중합체, D,L-락트산과 만델릭산의 공중합체, D,L-락트산과 카프로락톤의 공중합체, D,L-락트산과 1,4-디옥산-2-온의 공중합체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것이고, M은 Na, K, 또는 Li이며; a는 1 내지 4의 정수이다;
[화학식 7]
YO-[-C(O)-(CHX)a-O-]m-C(O)-R-C(O)-[-O-(CHX')b-C(O)-]n-OZ
상기 식 7에서, X 및 X'은 독립적으로 수소, 탄소수가 1~10인 알킬 또는 탄소수가 6~20인 아릴이고; Y 및 Z는 독립적으로 Na, K, 또는 Li이며; m 및 n은 독립적으로 0 내지 95의 정수이되, 5 < m + n < 100이고; a 및 b는 독립적으로 1 내지 6의 정수이며; R은 -(CH2)k-, 탄소수가 2~10인 2가 알케닐(divalent alkenyl), 탄소수가 6~20인 2가 아릴(divalent aryl) 또는 이들의 조합이고, 여기서 k는 0 내지 10의 정수이다.
일 구체예에서, 상기 폴리락트산염은 상기 화학식 2 또는 화학식 3의 화합물일 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 조성물은 약물(예컨대, mRNA)의 세포 내 전달 효율을 증가시키기 위하여, 융합성 지질을 추가로 포함할 수 있다.
상기 융합성 지질은 약물(예컨대, mRNA)과 상기 지질의 복합체에 혼합시, 소수성 상호작용으로 결합하여 약물(예컨대, mRNA)/상기 지질/융합성 지질의 복합체를 형성하고, 상기 융합성 지질을 포함하는 복합체는 양친성 블록 공중합체의 나노입자 구조 내부에 봉입된다.
보다 구체적으로, 상기 인지질은 포스파티딜에탄올아민(phosphatidylethanolamin, PE), 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine, PC) 및 포스파티딘산(phosphatidic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 포스파티딜에탄올아민(phosphatidylethanolamin, PE), 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine, PC) 및 포스파티딘산은 하나 또는 2 개의 C10-24 지방산과 결합된 형태일 수 있다. 상기 콜레스테롤 및 토코페롤에는 콜레스테롤 및 토코페롤의 각 유사체, 유도체, 및 대사체가 포함된다.
보다 더 구체적으로, 상기 융합성 지질은 디라우로일 포스파티딜에탄올아민(dilauroyl phosphatidylethanolamine), 디미리스토일 포스파티딜에탄올아민(dimyristoyl phosphatidylethanolamine), 디팔미토일 포스파티딜에탄올아민(dipalmitoyl phosphatidylethanolamine), 디스테아로일 포스파티딜에탄올아민(distearoyl phosphatidylethanolamine), 디올레오일 포스파티딜에탄올아민(dioleoyl phosphatidylethanolamine, DOPE), 디팔미토올레오일 포스포에탄올아민(1,2-dipalmitoleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine, DPPE), 디리놀레오일 포스파티딜에탄올아민(dilinoleoyl phosphatidylethanolamine), 1-팔미토일-2-올레오일 포스파티딜에탄올아민(1-palmitoyl-2-oleoyl phosphatidylethanolamine), 1,2-디피타노일-3-sn-포스파티딜에탄올아민(1,2-diphytanoyl-3-sn-phosphatidylethanolamine), 디팔미토올레오일 포스포콜린(1,2-dipalmitoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, DPPC), 디올레오일 포스포콜린(1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, DOPC), 디라우로일 포스파티딜콜린(dilauroyl phosphatidylcholine), 디미리스토일 포스파티딜콜린(dimyristoyl phosphatidylcholine), 디팔미토일 포스파티딜콜린(dipalmitoyl phosphatidylcholine), 디스테아로일 포스파티딜콜린(distearoyl phosphatidylcholine), 디올레오일 포스파티딜콜린(dioleoyl phosphatidylcholine), 디리놀레오일 포스파티딜콜린(dilinoleoyl phosphatidylcholine), 1-팔미토일-2-올레오일 포스파티딜콜린(1-palmitoyl-2-oleoyl phosphatidylcholine), 1,2-디피타노일-3-sn-포스파티딜콜린(1,2-diphytanoyl-3-sn-phosphatidylcholine), 디라우로일 포스파티딘산(dilauroyl phosphatidic acid), 디미리스토일 포스파티딘산(dimyristoyl phosphatidic acid), 디팔미토일 포스파티딘산(dipalmitoyl phosphatidic acid), 디스테아로일 포스파티딘산(distearoyl phosphatidic acid), 디올레오일 포스파티딘산(dioleoyl phosphatidic acid), 디리놀레오일 포스파티딘산(dilinoleoyl phosphatidic acid), 1-팔미토일-2-올레오일 포스파티딘산(1-palmitoyl-2-oleoyl phosphatidic acid), 1,2-디피타노일-3-sn-포스파티딘산(1,2-diphytanoyl-3-sn-phosphatidic acid), 콜레스테롤 및 토코페롤로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있다.
보다 더 구체적으로, 상기 융합성 지질은 디올레오일 포스파티딜에탄올아민(dioleoyl phosphatidylethanolamine, DOPE), 디팔미토올레오일 포스포콜린(1,2-dipalmitoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, DPPC), 디올레오일 포스포콜린(1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, DOPC), 디스테로일포스파티딜콜린(Distearoylphosphatidylcholine, DSPC) 및 디팔미토올레오일 포스포에탄올아민(1,2-dipalmitoleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine, DPPE)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 양친성 블록 공중합체의 사용량은, 상기 지질 1 중량부를 기준으로, 1 내지 500 중량부, 1 내지 400 중량부, 1 내지 300 중량부, 2 내지 500 중량부, 2 내지 400 중량부, 2 내지 300 중량부, 3 내지 500 중량부, 3 내지 400 중량부, 3 내지 300 중량부, 4 내지 500 중량부, 4 내지 400 중량부, 또는 4 내지 300 중량부일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 폴리락트산염의 사용량은, 상기 지질 1 중량부를 기준으로, 0.1 내지 100 중량부, 0.1 내지 80 중량부, 0.1 내지 50 중량부, 0.1 내지 30 중량부, 0.1 내지 10 중량부, 0.1 내지 5 중량부, 0.5 내지 100 중량부, 0.5 내지 80 중량부, 0.5 내지 50 중량부, 0.5 내지 30 중량부, 1 내지 100 중량부, 1 내지 80 중량부, 1 내지 50 중량부, 1 내지 30 중량부, 2 내지 100 중량부, 2 내지 80 중량부, 2 내지 50 중량부, 또는 2 내지 30 중량부일 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 조성물은 수성 용액, 수혼화성 유기용매 또는 이들의 조합을 추가로 포함할 수 있다. 상기 “수성 용액”은 수용액과 같은 의미로 사용될 수 있고, 예를 들어, 물, 멸균정제수, 완충액, 주사액 등을 의미할 수 있으며, 유기산을 더 포함한 완충액일 수도 있다. 상기 수성 용액은 예를 들어, 시트르산 완충액, PBS 완충액 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 “수혼화성 유기용매”는 C1 내지 C4의 저급 알코올, 아세톤, 아세토니트릴, 이의 수혼합물 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구체예에서, 본 발명의 조성물은 유효성분의 안정성을 향상시키는데 적절한 안정화제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 안정화제는, pH 조절제, 무기염, 당류, 계면활성제, 킬레이트제 등을 더 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 “당류”는 단당류, 이당류, 이들의 환원당인 당알코올, 단일 또는 혼합된 다수 당의 폴리머 등을 의미할 수 있고, 상기 다당류는 3당류 이상 당류를 의미할 수 있다. 상기 단당류는, 예를 들어, 만노스, 글루코스, 아라비노스, 프럭토스, 갈락토스 등이 있고; 상기 이당류로는, 수크로스, 트레할로스, 말토스, 락토스, 셀로비오스, 겐티오비오스, 이소말토스, 멜리보우스 등이 있고; 상기 당알코올은 만니톨, 소르비톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨 등이 있고; 상기 다당류로는, 라피노스, 덱스트란, 전분, 히드록시에틸 전분, 시클로덱스트린, 셀룰로스, 헤타스타치, 올리고당이 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 “조절제”는 트리스(Tris), 글라이신, 히스티딘, 글루타메이트, 숙시네이트, 포스페이트, 아세테이트, 아스파르테이트 또는 이들의 조합일 수 있고, 상기 “계면활성제”는 나트륨 라우릴 술페이트, 디옥틸 나트륨 술포숙시네이트, 디옥틸나트륨 술포네이트, 케노데옥시콜산, N-라우로일사르코신 나트륨염, 리튬 도데실 술페이트, 1-옥탄술폰산 나트륨염, 나트륨 콜레이트 수화물, 나트륨 데옥시콜레이트, 글리코데옥시콜산 나트륨염, 벤즈알코늄 클로라이드, 트리톤(Triton) X-100, 트리톤 X-114, 라우로마크로골(lauromacrogol) 400, 폴리옥실 40 스테아레이트, 폴리소르베이트 20, 40, 60, 65 및 80 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 “킬레이트제”는 구연산, 폴리페놀릭산, EDTA, DTPA, EDDHA 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 “무기염”은 1가 또는 2가 금속의 염을 의미하는 것으로서, NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4, CaCO3, MgCO3 등일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 보다 자세하게 설명하나, 이들은 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐 이들에 의하여 본 발명의 범위가 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다.
[실시예]
[지질의 제조]
제조예 1
1-1. 도 1에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 A의 화합물을 제조하였다.
[화학식 A]
1-2. 운데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(undecyl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
250 mL 3-neck 둥근 바닥 플라스크(RBF)에 6-아미노헥산산(6-aminohexanoic acid)(10 g, 76.23 mmol, 1.1 eq), 운데칸-1-올(undecan-1-ol)(11.94 g, 69.30 mmol, 1eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(p-toluenesulfonic acid monohydrate, p-TsOH)(15.82 g, 83.16 mmol, 1.2 eq), 사이클로헥산(cyclohexane)(120 mL)를 첨가하고, 딘-스타크 트랩(Dean-Stark trap)과 컨덴서(Condenser)를 설치하여 교반 및 환류(reflux)하였다. 24시간 후, 반응결과물을 진공하에 농축하고, 염화메틸렌(methylene chloride, MC)과 3% 수산화나트륨(sodium hydroxide) 수용액으로 추출한 후, 염화메틸렌 층을 황산나트륨(sodium sulfate)으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 운데실 6-아미노헥사노에이트(undecyl 6-aminohexanoate)를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 250 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 운데실 6-아미노헥사노에이트, 염화메틸렌(100mL), 트리에틸아민(triethylamine, TEA)(15.43 g ,152.46 mmol, 2.2 eq)을 넣고 0℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(acryloyl chloride)(6.90 g, 76.23mmol, 1.1 eq)를 한방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온(20~25℃)으로 올려 교반하였다. 4시간 후, 반응기 안의 혼합물을 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate) 포화 수용액에 추출하고 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 에틸 아세테이트(ethyl acetate):헥산(hexane)(1:1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 운데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(17.22 g, 수율: 73%)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.25 (dd, 1H), 6.01-6.08 (m, 1H), 5.61-5.68 (m, 2H), 4.01 (t, 2H), 3.31 (q, 2H), 2.28 (t, 2H), 1.43-1.68 (m, 6H), 1.30-1.45 (m, 18H), 0.89 (t, 3H)
1-3. 운데실 2,2-디메틸-4,11-디옥소-8-(3-옥소-3-((6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)프로필)-3-옥사-5,8,12- 트리아자옥타데칸-18-오에이트(undecyl 2,2-dimethyl-4,11-dioxo-8-(3-oxo-3-((6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)propyl)-3-oxa-5,8,12-triazaoctadecan-18-oate)의 합성
100 mL 1-neck RBF에 운데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(3 g, 8.83 mmol, 3 eq), tert-부틸(2-아미노에틸)카바메이트(tert-butyl (2-aminoethyl)carbamate)(0.47 g, 2.94 mmol, 1eq), n-부탄올(n-BuOH)(40 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 4일 후, 70℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(ammonium hydroxide)(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 운데실 2,2-디메틸-4,11-디옥소-8-(3-옥소-3-((6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)프로필)-3-옥사-5,8,12- 트리아자옥타데칸-18-오에이트(1.34 g, 수율: 54%)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.06 (t, 4H), 3.49 (q, 4H), 3.26-3.16 (br, 2H), 2.71 (q, 4H), 2.48-2.41 (br, 2H), 2.32-2.85 (m, 8H), 1.67-1.26 (m, 48H), 1.44 (s, 9H), 0.87 (t, 6H)
1-4. 화학식 A의 화합물의 합성
100mL 1-neck RBF에 운데실 2,2-디메틸-4,11-디옥소-8-(3-옥소-3-((6-옥소-6-(운데실옥시)헥실)아미노)프로필)-3-옥사-5,8,12- 트리아자옥타데칸-18-오에이트(1 g, 1.19 mmol)에 염화메틸렌(20 mL)을 넣고, 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid, TFA)(2 mL)을 한방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 상온에서 4시간 교반한 후, 반응기 안의 혼합물을 탄산수소나트륨 포화 수용액에 추출하고 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(7:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 A의 화합물(0.31 g, 35%)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.86 (t, 2H), 4.06 (t, 4H), 3.25 (t, 4H), 2.89 (t, 2H), 2.68 (t, 4H), 2.58 (t, 2H), 2.36 (t, 4H), 2.31 (t, 2H), 1.65 - 1.26 (m, 48H), 0.89 (t, 6H)
제조예 2
2-1. 도 2에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 B의 화합물을 제조하였다.
[화학식 B]
2-2. 2-헥실데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(2-hexyldecyl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
250 mL 3-neck RBF에 6-아미노헥산산(10 g, 76.23 mmol, 1.1 eq), 2-헥실데칸-1-올(2-hexyldecan-1-ol)(16.80 g, 69.30 mmol, 1eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(p-TsOH) (15.82 g, 83.16 mmol, 1.2 eq), 사이클로헥산(120 mL)를 첨가하고, 딘-스타크 트랩과 컨덴서를 설치하여 교반 및 환류하였다. 24시간 후, 상온으로 냉각하여 진공으로 농축하고, 염화메틸렌과 3% 수산화나트륨 수용액으로 추출한 후, 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 2-헥실데실 6-아미노헥사노에이트(2-hexyldecyl 6-aminohexanoate)를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 250 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 2-헥실데실 6-아미노헥사노에이트, 염화메틸렌(100mL), 트리에틸아민(TEA)(15.43 g ,152.46 mmol, 2.2 eq)을 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(6.90 g, 76.23mmol, 1.1 eq)를 한방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온(20~25℃)으로 올려 교반하였다. 4시간 후, 반응기 안의 혼합물을 탄산수소나트륨 포화 수용액에 추출하고 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 에틸 아세테이트:헥산(1:1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 2-헥실데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(14.25 g, 수율: 50 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.27 (dd, 1H), 6.07-6.12 (m, 1H), 5.62-5.64 (m, 2H), 3.97 (d, 2H), 3.34 (q, 2H), 2.32 (t, 2H), 1.54-1.68 (m, 5H), 1.26-1.41 (m, 26H), 0.87 (t, 6H)
2-3. 2-헥실데실 8-(3-((6-((2-헥실데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트(2-hexyldecyl 8-(3-((6-((2-hexyldecyl)oxy)-6-oxohexyl)amino)-3-oxopropyl)-2,2-dimethyl-4,11-dioxo-3-oxa-5,8,12-triazaoctadecan-18-oate)의 합성
100 mL 1-neck RBF에 2-헥실데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(4 g, 9.76 mmol, 3 eq), tert-부틸(2-아미노에틸)카바메이트(0.52 g, 3.25 mmol, 1 eq), n-부탄올(n-BuOH)(40 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 4일 후, 70℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 2-헥실데실 8-(3-((6-((2-헥실데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트(2.23 g, 수율: 70 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.09 (br, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.35 (q, 4H), 3.26 (q, 4H), 3.06 (br, 4H), 2.88 (t, 4H), 2.50 (br, 4H), 2.32 (t, 4H), 1.67-1.35 (m, 62H), 1.44 (s, 9H), 0.89 (t, 12H)
2-4. 화학식 B의 화합물의 합성
100 mL 1-neck RBF에 2-헥실데실 8-(3-((6-((2-헥실데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트(2 g, 2.04 mmol)에 염화메틸렌(40 mL)을 넣고 트리플루오로아세트산(TFA)(4 mL)을 한방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 상온에서 4시간 교반한 후, 반응기 안의 혼합물을 탄산수소나트륨 포화 수용액에 추출하고 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(7:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 B의 화합물(1.21 g, 67 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.96 (t, 2H), 3.96 (t, 4H), 3.21 - 3.13 (m, 6H), 2.71 (t, 2H), 2.64 (t, 4H), 2.37 (t, 4H), 2.31 (t, 4H), 1.65 - 1.33 (m, 62H), 0.89 (t, 6H)
제조예 3
3-1. 도 3에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 C의 화합물을 제조하였다.
[화학식 C]
3-2. 화학식 C의 화합물의 합성
100 mL 1-neck RBF에 실시예 2-2에서 합성한 2-헥실데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(3 g, 7.32 mmol, 3 eq), N,N-디메틸에틸렌디아민(N,N-dimethylethylenediamine)(0.22 g, 2.44 mmol, 1 eq), n-부탄올(n-BuOH)(30 mL)를 넣고 교반 및 환류하였다. 3일 후, 70℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(10:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 C의 화합물(0.95 g, 수율: 43 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.05 (t, 4H), 3.15 (q, 4H), 2.77 (br, 4H), 2.69 (t, 4H), 2.53 (br, 6H), 2.12 (t, 4H), 2.28 (t, 4H), 1.66 - 1.26 (m, 62H), 0.89 (t, 6H)
제조예 4
4-1. 도 4에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 D의 화합물을 제조하였다.
[화학식 D]
4-2. 2-부틸옥틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(2-butyloctyl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
500 mL 3-neck RBF에 6-아미노헥산산(6-aminohexanoic acid)(5.03 g, 38.32 mmol, 1.20 eq), 2-부틸-1-n-옥탄올(5.95 g, 31.93 mmol, 1.00 eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(10.93 g, 57.48 mmol, 1.80 eq), 사이클로헥산(200 mL)를 첨가하고, 딘-스타크 트랩과 컨덴서를 설치하여 교반 및 환류하였다. 24시간 후, 상온으로 냉각하여 진공으로 농축하고, 염화메틸렌과 3% 수산화나트륨 수용액으로 추출한 후, 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 2-부틸옥틸 6-아미노헥사노에이트를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 250 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 2-부틸옥틸 6-아미노헥사노에이트, 염화메틸렌(170mL), 트리에틸아민(7.11 g ,70.28 mmol, 2.20 eq)을 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(3.18 g, 35.12mmol, 1.10 eq)를 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온(20~25℃)으로 올려 교반하였다. 18시간 후, 반응기 안의 혼합물을 HCl 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 에틸아세테이트(EtOAc):헥산(1:2)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 2-부틸옥틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(5.0 g, 수율: 44 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.47 (dd, 1H), 6.09-6.15 (m, 1H), 5.63 (dd, 2H), 3.97 (d, 2H), 3.34 (q, 2H), 2.32 (t, 2H), 1.54-1.68 (m, 6H), 1.27-1.40 (m, 20H), 0.87-0.91 (m, 6H)
4-3. 화학식 D의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 2-부틸옥틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(1000.00 mg, 2.83 mmol, 2.60 eq), N,N'-디메틸-1,3-프로판디아민(N,N'-dimethyl-1,3-propanediamine)(111.16 mg, 1.09 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(11 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 D의 화합물(712.60 mg, 수율: 81 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.87 (s, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.61 (t, 4H), 2.41 (t, 4H), 2.36 (t, 4H), 2.30 (t, 4H), 2.25 (s, 6H), 1.61-1.70 (m, 8H), 1.48-1.54 (m, 4H), 1.25-1.39 (m, 37H), 0.90 (t, 3H)
제조예 5
5-1. 도 5에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 E의 화합물을 제조하였다.
[화학식 E]
5-2. 2-헥실옥틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(2-hexyloctyl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
500 mL 3-neck RBF에 6-아미노헥산산(1.84 g, 13.99 mmol, 1.20 eq), 2-헥실-1-n-옥탄올(2.50 g, 11.66 mmol, 1.00 eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(3.99 g, 20.99 mmol, 1.80 eq), 사이클로헥산(120 mL)를 첨가하고, 딘-스타크 트랩과 컨덴서를 설치하여 교반 및 환류하였다. 24시간 후, 상온으로 냉각하여 진공으로 농축하고, 염화메틸렌과 3% 수산화나트륨 수용액으로 추출한 후, 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 2-헥실옥틸 6-아미노헥사노에이트를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 250 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 2-헥실옥틸 6-아미노헥사노에이트, 염화메틸렌(60 mL), 트리에틸아민(2.60 g ,25.65 mmol, 2.20 eq), 염화메틸렌(60 mL)을 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(1.16 g, 12.83 mmol, 1.10 eq)를 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온(20~25℃)으로 올려 교반하였다. 18시간 후, 반응기 안의 혼합물을 HCl 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 EtOAc:헥산(1:2)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 2-헥실옥틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(3.63 g, 수율: 82 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.27 (dd, 1H), 6.05-6.11 (m, 1H), 5.63 (dd, 2H), 3.97 (d, 2H), 3.34 (q, 2H), 2.32 (t, 2H), 1.41-1.68 (m, 6H), 1.21-1.41 (m, 20H), 0.85-0.90 (m, 6H)
5-3. 화학식 E의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 2-헥실옥틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(660.27 mg, 1.73 mmol, 2.60 eq), N,N'-디메틸-1,3-프로판디아민(68.00 mg, 0.67 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(7 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 E의 화합물(375.60 mg, 수율: 65 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.85 (s, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.62 (t, 4H), 2.42 (t, 4H), 2.36 (t, 4H), 2.30 (t, 4H), 2.25 (s, 6H), 1.61-1.71 (m, 8H), 1.48-1.54 (m, 4H), 1.20-1.40 (m, 45H), 0.90 (t, 12H)
제조예 6
6-1. 도 6에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 F의 화합물을 제조하였다.
[화학식 F]
6-2. 부틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(butyl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
500 mL 3-neck RBF에 6-아미노헥산산(6.37 g, 48.57 mmol, 1.20 eq), 부탄-1-올(3.00 g, 40.47 mmol, 1.00 eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(15.40 g, 80.95 mmol, 2.00 eq), 사이클로헥산(200 mL)를 첨가하고, 딘-스타크 트랩과 컨덴서를 설치하여 교반 및 환류하였다. 24시간 후, 상온으로 냉각하여 진공으로 농축하고, 염화메틸렌과 3% 수산화나트륨 수용액으로 추출한 후, 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 부틸 6-아미노헥사노에이트를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 500 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 부틸 6-아미노헥사노에이트, 염화메틸렌(200 mL), 트리에틸아민(9.01 g, 89.04 mmol, 2.20 eq)을 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(4.03 g, 44.52 mmol, 1.10 eq)를 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온 (20~25℃)으로 올려 교반하였다. 18시간 후, 반응기 안의 혼합물을 HCl 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 EtOAc:헥산(1:1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 부틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(3.58 g, 수율: 37 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.27 (dd, 1H), 6.01-6.11 (m, 1H), 5.62-5.67 (m, 2H), 4.07 (t, 2H), 3.34 (q, 2H), 2.31 (t, 2H), 1.41-1.62 (m, 6H), 1.34-1.39 (m, 4H), 0.93 (t, 3H)
6-3. 화학식 F의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 부틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(700.00 mg, 2.90 mmol, 2.60 eq), N,N'-디메틸-1,3-프로판디아민(113.99 mg, 1.12 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(11 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 F의 화합물(479.00 mg, 수율: 73 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.89 (s, 2H), 4.06 (t, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.61 (t, 4H), 2.46 (t, 4H), 2.42 (t, 4H), 2.36 (t, 4H), 2.31 (s, 6H), 1.60-1.70 (m, 10H), 1.41-1.60 (m, 4), 1.32-1.39 (m, 8H), 0.90 (t, 6H)
제조예 7
7-1. 도 7에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 G의 화합물을 제조하였다.
[화학식 G]
7-2. 2-옥틸도데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(2-octyldodecyl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
250 mL 3-neck RBF에 6-아미노헥산산(1.05 g, 8.04 mmol, 1.20 eq), 2-옥틸도데칸-1-올(2.00 g, 6.70 mmol, 1.00eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(2.29 g, 12.06 mmol, 1.80 eq), 사이클로헥산(100 mL)를 첨가하고, 딘-스타크 트랩과 컨덴서를 설치하여 교반 및 환류하였다. 24시간 후, 상온으로 냉각하여 진공으로 농축하고, 염화메틸렌과 3% 수산화나트륨 수용액으로 추출한 후, 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 2-옥틸도데실 6-아미노헥사노에이트를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 100 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 2-옥틸도데실 6-아미노헥사노에이트, 염화메틸렌(33 mL), 트리에틸아민(1.49 g, 14.74 mmol, 2.20 eq)을 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(0.67 g, 7.37 mmol, 1.10 eq)를 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온(20~25℃)으로 올려 교반하였다. 18시간 후, 반응기 안의 혼합물을 HCl 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 EtOAc:헥산(1:2)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 2-옥틸도데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(1928.20 mg, 수율: 62 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.27 (dd, 1H), 6.05-6.10 (m, 1H), 5.59-5.64 (m, 2H), 3.97 (d, 2H), 3.34 (q, 2H), 2.32 (t, 2H), 1.54-1.68 (m, 4H), 1.26-1.41 (m, 36H), 0.89 (t, 6H)
7-3. 화학식 G의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 2-옥틸도데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(592.57 mg, 1.27 mmol, 2.60 eq), N,N'-디메틸-1,3-프로판디아민(50.00 mg, 0.49 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(5 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(10:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 G의 화합물(346.8 mg, 수율: 69 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.83 (s, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.62 (t, 4H), 2.42 (t, 4H), 2.36 (t, 4H), 2.30 (t, 4H), 2.25 (s, 6H), 1.61-1.69 (m, 8H), 1.48-1.54 (m, 4H), 1.25-1.39 (m, 69H), 0.90 (t, 3H)
제조예 8
8-1. 도 8에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 H의 화합물을 제조하였다.
[화학식 H]
8-2. 2-헥실옥틸 8-아크릴아미도옥타노에이트(2-hexyloctyl 8-acrylamidooctanoate)의 합성
250 mL 3-neck RBF에 8-아미노옥탄산(1.78 g, 11.19 mmol, 1.20 eq), 2-헥실옥탄-1-올(2.00 g, 9.33 mmol, 1.00 eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(3.19 g, 16.79 mmol, 1.80 eq), 사이클로헥산(100 mL)를 첨가하고, 딘-스타크 트랩과 컨덴서를 설치하여 교반 및 환류하였다. 24시간 후, 상온으로 냉각하여 진공으로 농축하고, 염화메틸렌과 3% 수산화나트륨 수용액으로 추출한 후, 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 2-헥실옥틸 8-아미노옥타노에이트를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 250 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 2-헥실옥틸 8-아미노옥타노에이트, 염화메틸렌(100 mL), 트리에틸아민(2.08 g, 20.52 mmol, 2.20 eq)을 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(0.93 g, 10.26 mmol, 1.10 eq)를 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온(20~25℃)으로 올려 교반하였다. 18시간 후, 반응기 안의 혼합물을 HCl 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 EtOAc:헥산(1:1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 2-헥실옥틸 8-아크릴아미도옥타노에이트(2838.70 mg, 수율: 74 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.27 (dd, 1H), 6.05-6.10 (m, 1H), 5.55-5.64 (m, 2H), 3.97 (d, 2H), 3.32 (q, 2H), 2.29 (t, 2H), 1.51-1.65 (m, 4H), 1.27-1.35 (m, 27H), 0.85-0.90 (m, 6H)
8-3. 화학식 H의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 2-헥실옥틸 8-아크릴아미도옥타노에이트(703.42 mg, 0.76 mmol, 2.60 eq), N,N'-디메틸-1,3-프로판디아민(30.00 mg, 0.29 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(5 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(10:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 H의 화합물(218.90 mg, 수율: 81 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.78 (s, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.21 (q, 4H), 2.64 (t, 4H), 2.44 (t, 4H), 2.38 (t, 4H), 2.28-2.32 (m, 4H), 2.26 (s, 6H), 1.66-1.72 (m, 2H), 1.40-1.63 (m, 10H), 1.20-1.40 (m, 54H), 0.90 (t, 12H)
제조예 9
9-1. 도 9에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 I의 화합물을 제조하였다.
[화학식 I]
9-2. 2-데실테트라데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(2-decyltetradecyl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
250 mL 3-neck RBF에 6-아미노헥산산(887.70 mg, 6.77mmol, 1.20 eq), 2-데실테트라데칸-1-올(2.00 g, 5.64 mmol, 1.00 eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(1.93 g, 10.15 mmol, 1.80 eq), 사이클로헥산(100 mL)를 첨가하고, 딘-스타크 트랩과 컨덴서를 설치하여 교반 및 환류하였다. 24시간 후, 상온으로 냉각하여 진공으로 농축하고, 염화메틸렌과 3% 수산화나트륨 수용액으로 추출한 후, 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 2-데실테트라데실 6-아미노헥사노에이트를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 250 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 2-데실테트라데실 6-아미노헥사노에이트, 염화메틸렌(100 mL), 트리에틸아민(1.26 g, 12.41 mmol, 2.20 eq)을 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(561.44 mg, 6.20 mmol, 1.10 eq)를 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온(20~25℃)으로 올려 교반하였다. 18시간 후, 반응기 안의 혼합물을 HCl 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 EtOAc:헥산(1:2)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 2-데실테트라데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(1.29 g, 수율: 44 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.27 (dd, 1H), 6.05-6.10 (m, 1H), 5.62-5.64 (m, 2H), 3.97 (d, 2H), 3.34 (q, 2H) 2.31 (t, 2H), 1.54-1.68 (m, 5H), 1.26-1.41 (m, 44H), 0.88-0.89 (m, 6H)
9-3. 화학식 I의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 2-데실테트라데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(306.44 mg, 0.59 mmol, 2.40 eq), N,N'-디메틸-1,3-프로판디아민(25.00 mg, 0.24 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(2.5 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(10:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 I의 화합물(209.2 mg, 수율: 75 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.86 (s, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.60 (t, 4H), 2.41 (t, 4H), 2.35 (t, 4H), 2.30 (t, 4H), 2.24 (s, 6H), 1.61-1.69 (m, 11H), 1.48-1.53 (m, 4H), 1.20-1.40 (m, 87H), 0.9 (t, 12H)
제조예 10
10-1. 도 10에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 J의 화합물을 제조하였다.
[화학식 J]
10-2. 화학식 J의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 상기 실시예 2-2에서 합성한 2-헥실데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(2000.00 mg, 4.88 mmol, 3.00 eq), N,N'-디메틸-1,3-프로판디아민(170.00 mg, 1.63 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(20 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(10:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 J의 화합물(934.00 mg, 수율: 62 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.88 (s, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.60 (t, 4H), 2.40 (t, 4H), 2.35 (t, 4H), 2.30 (t, 4H), 2.27 (s, 6H), 1.61-1.70 (m, 8H), 1.40-1.54 (m, 4H), 1.20-1.40 (m, 52H), 0.90 (t, 12H)
제조예 11
11-1. 도 11에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 K의 화합물을 제조하였다.
[화학식 K]
11-2. 노닐 6-아크릴아미도헥사노에이트(nonyl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
250 mL 3-neck RBF에 6-아미노헥산산(10 g, 76.23 mmol, 1.1 eq), 노난-1-올(21.58g, 69.30 mmol, 1 eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(p-TsOH)(15.82 g, 83.16 mmol, 1.2 eq), 사이클로헥산(120 mL)를 첨가하고, 딘-스타크 트랩과 컨덴서를 설치하여 교반 및 환류하였다. 24시간 후, 진공으로 농축하고, 염화메틸렌과 3% 수산화나트륨 수용액으로 추출한 후, 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 노닐 6-아미노헥사노에이트를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 250 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 노닐 6-아미노헥사노에이트, 염화메틸렌(100 mL), 트리에틸아민(15.43 g ,152.46 mmol, 2.2 eq)을 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(6.90 g, 76.23 mmol, 1.1 eq)를 한방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온(20~25℃)으로 올려 교반하였다. 4시간 후, 반응기 안의 혼합물을 탄산수소나트륨 포화 수용액에 추출하고 염화메틸렌 층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 EtOAc:헥산(1:1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 노닐 6-아크릴아미도헥사노에이트(15.66 g, 수율: 66%)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.28 (d, 1H), 6.11 (m, 1H), 5.64 (d, 2H), 4.07 (t, 2H), 3.63 (q, 2H), 2.32 (t, 2H), 1.68 - 1.26 (m, 20H), 0.90 (t, 3H)
11-3. 화학식 K의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 노닐 6-아크릴아미도헥사노에이트(1000.00 mg, 3.21 mmol, 2.60 eq), N,N'-디메틸-1,3-프로판디아민(126.18 mg, 1.23 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(10 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(7:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 K의 화합물(770.10 mg, 수율: 86 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.87 (s, 2H), 4.05 (t, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.62 (t, 4H), 2.42 (t, 4H), 2.36 (t, 2H), 2.30 (t, 4H), 2.25 (s, 6H), 1.61-1.69 (m, 10H), 1.40-1.60 (m, 4H), 1.27-1.38 (m, 28H), 0.87 (t, 6H)
제조예 12
12-1. 도 12에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 L의 화합물을 제조하였다.
[화학식 L]
12-2. 화학식 L의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 상기 제조예 4-2에서 합성한 2-부틸옥틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(850.65 mg, 2.43 mmol, 2.60 eq), tert-부틸 N-(2-아미노에틸)카바메이트(tert-butyl N-(2-aminoethyl)carbamate)(150.00 mg, 0.94 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(10 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 48 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 낮은 순도의 2-부틸옥틸 8-(3-((6-((2-부틸옥틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트(2-butyloctyl 8-(3-((6-((2-butyloctyl)oxy)-6-oxohexyl)amino)-3-oxopropyl)-2,2-dimethyl-4,11-dioxo-3-oxa-5,8,12-triazaoctadecan-18-oate)를 얻었다. 이어서 추가적인 정제과정 없이 화학식 L의 화합물의 합성을 진행하였다. 25 mL 1-neck RBF에 2-부틸옥틸 8-(3-((6-((2-부틸옥틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트(143.20 mg, 0.16 mmol)에 염화메틸렌(2 mL)을 넣고 트리플루오로아세트산(0.2 mL)을 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 상온에서 24시간 교반한 후, 반응기 안의 혼합물을 탄산수소나트륨 포화 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(7:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 L의 화합물(85.1 mg, 67 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.38 (t, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.18 (q, 4H), 2.93 (t, 2H), 2.67 (t, 4H), 2.58 (t, 2H), 2.29-2.36 (m, 8H), 1.61-1.66 (m, 6H), 1.48-1.60 (m, 4H), 1.27-1.38 (m, 38H), 0.90-0.92 (m, 12H)
제조예 13
13-1. 도 13에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 M의 화합물을 제조하였다.
[화학식 M]
13-2. 화학식 M의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 상기 제조예 5-2에서 합성한 2-헥실옥틸 6-아크릴아미도헥사노에이트(1429.07 mg, 3.74 mmol, 2.40 eq), tert-부틸 N-(2-아미노에틸)카바메이트(250.00 mg, 1.56 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(10 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 48 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 낮은 순도의 2-헥실옥틸 8-(3-((6-((2-헥실옥틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트(2-hexyloctyl 8-(3-((6-((2-hexyloctyl)oxy)-6-oxohexyl)amino)-3-oxopropyl)-2,2-dimethyl-4,11-dioxo-3-oxa-5,8,12-triazaoctadecan-18-oate)를 얻었다. 이어서 추가적인 정제과정 없이 화학식 M의 화합물의 합성을 진행하였다. 25 mL 1-neck RBF에 2-헥실옥틸 8-(3-((6-((2-헥실옥틸)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트, 염화메틸렌(3 mL)을 넣고 트리플루오로아세트산(0.3 mL)을 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 상온에서 24시간 교반한 후, 반응기 안의 혼합물을 탄산수소나트륨 포화 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(8:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 M의 화합물(116.6 mg, two steps 9.1 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.94 (t, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.12-3.20 (m, 6H), 2.73 (t, 2H), 2.62 (t, 4H), 2.29-2.37 (m, 8H), 1.59-1.65 (m, 6H), 1.47-1.52 (m, 4H), 1.20-1.39 (m, 46H), 0.90 (t, 12H)
제조예 14
14-1. 도 14에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 N의 화합물을 제조하였다.
[화학식 N]
14-2. 화학식 N의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 상기 제조예 7-2에서 합성한 2-옥틸도데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(1200.00 mg, 2.58 mmol, 2.40 eq), tert-부틸 N-(2-아미노에틸)카바메이트(171.99 mg, 1.07 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(10 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 48 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 낮은 순도의 2-옥틸도데실 2,2-디메틸-8-(3-((6-((2-옥틸도데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-4,11-디옥소-3-옥사-5,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트(2-octyldodecyl 2,2-dimethyl-8-(3-((6-((2-octyldodecyl)oxy)-6-oxohexyl)amino)-3-oxopropyl)-4,11-dioxo-3-oxa-5,8,12-triazaoctadecan-18-oate)를 얻었다. 이어서 추가적인 정제과정 없이 화학식 N의 화합물의 합성을 진행하였다. 100 mL 1-neck RBF에 2-옥틸도데실 2,2-디메틸-8-(3-((6-((2-옥틸도데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-4,11-디옥소-3-옥사-5,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트, 염화메틸렌(10 mL)을 넣고 트리플루오로아세트산(1.0 mL)을 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 상온에서 24시간 교반한 후, 반응기 안의 혼합물을 탄산수소나트륨 포화 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(7:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 N의 화합물(137.8 mg, two steps 12.9 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.86 (t, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.17 (q, 4H), 2.98 (t, 2H), 2.61-2.67 (m, 6H), 2.29-2.37 (m, 8H), 1.60-1.66 (m, 7H), 1.20-1.38 (m, 72H), 0.90-0.95 (m, 12H)
제조예 15
15-1. 도 15에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 O의 화합물을 제조하였다.
[화학식 O]
15-2. 화학식 O의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 상기 제조예 8-2에서 합성한 2-헥실옥틸 8-아크릴아미도옥타노에이트(1130.14 mg, 2.76 mmol, 2.60 eq), tert-부틸 N-(2-아미노에틸)카바메이트(170.00 mg, 1.06 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(11 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 48 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 낮은 순도의 2-헥실옥틸 8-(3-((8-((2-헥실옥틸)옥시)-8-옥소옥틸)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자이코산-20-오에이트(2-hexyloctyl 8-(3-((8-((2-hexyloctyl)oxy)-8-oxooctyl)amino)-3-oxopropyl)-2,2-dimethyl-4,11-dioxo-3-oxa-5,8,12-triazaicosan-20-oate)를 얻었다. 이어서 추가적인 정제과정 없이 화학식 O의 화합물의 합성을 진행하였다. 25 mL 1-neck RBF에 2-헥실옥틸 8-(3-((8-((2-헥실옥틸)옥시)-8-옥소옥틸)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자이코산-20-오에이트, 염화메틸렌(4.4 mL)을 넣고 트리플루오로아세트산(0.4 mL)을 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 상온에서 24시간 교반한 후, 반응기 안의 혼합물을 탄산수소나트륨 포화 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(10:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 O의 화합물(225.5 mg, two steps 24.2 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.81 (t, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.15 (q, 4H), 3.03 (t, 2H), 2.63-2.66 (m, 6H), 2.35 (t, 4H), 2.29 (t, 4H), 1.59-1.62 (m, 6H), 1.46-1.50 (m, 4H), 1.27-1.39 (s, 55H), 0.87-0.92 (m, 12H)
제조예 16
16-1. 도 16에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 P의 화합물을 제조하였다.
[화학식 P]
16-2. 화학식 P의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 상기 제조예 9-2에서 합성한 2-데실테트라데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(891.15 mg, 1.71 mmol, 2.40 eq), tert-부틸 N-(2-아미노에틸)카바메이트(114.00 mg, 0.71 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(6.2 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 48 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(20:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 낮은 순도의 2-데실테트라데실 8-(3-((6-((2-데실테트라데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트(2-decyltetradecyl 8-(3-((6-((2-decyltetradecyl)oxy)-6-oxohexyl)amino)-3-oxopropyl)-2,2-dimethyl-4,11-dioxo-3-oxa-5,8,12-triazaoctadecan-18-oate)를 얻었다. 이어서 추가적인 정제과정 없이 화학식 P의 화합물의 합성을 진행하였다. 25 mL 1-neck RBF에 2-데실테트라데실 8-(3-((6-((2-데실테트라데실)옥시)-6-옥소헥실)아미노)-3-옥소프로필)-2,2-디메틸-4,11-디옥소-3-옥사-5 ,8,12-트리아자옥타데칸-18-오에이트, 염화메틸렌(6.0 mL)을 넣고 트리플루오로아세트산(0.6 mL)을 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 상온에서 24시간 교반한 후, 반응기 안의 혼합물을 탄산수소나트륨 포화 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 P의 화합물(157.9 mg, two steps 20.1 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.98 (t, 2H), 3.96 (d, 4H), 3,16 (q, 4H), 3.01 (t, 2H), 2.65 (t, 6H), 2.36 (t, 4H), 2.30 (t, 4H), 1.60-1.66 (m, 7H), 1.48-1.54 (m, 5H), 1.20-1.40 (m, 83H), 0.90-0.95 (m, 12H)
제조예 17
17-1. 도 17에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 Q의 화합물을 제조하였다.
[화학식 Q]
17-2. 화학식 Q의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 상기 제조예 11-2에서 합성한 노닐 6-아크릴아미도헥사노에이트(3000.00 mg, 9.63 mmol, 2.60 eq), N,N-디메틸프로판디아민(378.53 mg, 1.00 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(18 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(7:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 Q의 화합물(1257.6 mg, 수율: 47 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.05 (t, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.73 (t, 4H), 2.50 (t, 2H), 2.25-2.47 (m, 10H), 2.23 (s, 6H), 1.60-1.67 (m, 10H), 1.48-1.58 (m, 4H), 1.27-1.38 (m, 28H), 0.88 (t, 6H)
제조예 18
18-1. 도 18에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 R의 화합물을 제조하였다.
[화학식 R]
18-2. 화학식 R의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 상기 제조예 2-2에서 합성한 2-헥실데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(1500.00 mg, 3.67 mmol, 2.60 eq), N,N-디메틸프로판디아민(143.90 mg, 1.41 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(7 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(10:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 R의 화합물(476.10 mg, 수율: 37 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.88 (t, 2H), 3.97 (d, 4H), 3.21 (q, 4H), 2.72 (t, 4H), 2.49 (t, 2H), 2.29-2.35 (m, 10H), 2.22 (s, 6H), 1.61-1.67 (m, 9H), 1.49-1.55 (m, 4H), 1.27-1.40 (m, 50H), 0.88 (t, 12H)
제조예 19
19-1. 도 19에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 S의 화합물을 제조하였다.
[화학식 S]
19-2. 화학식 S의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 상기 제조예 2-2에서 합성한 2-헥실데실 6-아크릴아미도헥사노에이트(2000.00 mg, 4.88 mmol, 3.00 eq), 2-모르폴리노에탄-1-올(2-morpholinoethan-1-ol)(210.00 mg, 1.63 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(20 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 48 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(15:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 S의 화합물(596.00 mg, 수율: 39 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.82 (t, 2H), 3.96 (d, 4H), 3.69 (t, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.76 (t, 3H), 2.58 (t, 2H), 2.43-2.49 (m, 6H), 2.29-2.34 (m, 7H), 1.61-1.67 (m, 6H), 1.38-1.54 (m, 4H), 1.27-1.38 (m, 52H), 0.88 (t, 12H)
제조예 20
20-1. 도 20에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 T의 화합물을 제조하였다.
[화학식 T]
20-2. 데크-3-인-1-일 6-아크릴아미도헥사노에이트(dec-3-yn-1-yl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
500 mL 3-neck RBF에 6-아미노헥산산(3.06 g, 23.34 mmol, 1.20 eq), 데크-3-인-1-올(dec-3-yn-1-ol)(3.00 g, 19.45 mmol, 1.00eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(5.55 g, 29.17 mmol, 1.50 eq), 사이클로헥산(130 mL)을 첨가하고, 딘-스타크 트랩과 컨덴서를 설치하여 교반 및 환류하였다. 24시간 후, 상온으로 냉각하여 진공으로 농축하고, 염화메틸렌과 NaOH 수용액으로 추출한 후, 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 데크-3-인-1-일 6-아미노헥사노에이트(dec-3-yn-1-yl 6-aminohexanoate)를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 500 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 데크-3-인-1-일 6-아미노헥사노에이트 , 염화메틸렌(130 mL), 트리에틸아민(4.33 g, 42.79 mmol, 2.20 eq)을 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(1.94 g, 21.39 mmol, 1.10 eq)를 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온(20~25℃)으로 올려 교반하였다. 18시간 후, 반응기 안의 혼합물을 HCl 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 EtOAc:헥산(1:2)로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 데크-3-인-1-일 6-아크릴아미도헥사노에이트(765.60 mg, 수율: 12 %)를 얻었다.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.29 (d, 1H), 6.11 (m, 1H), 5.64 (d, 2H), 4.15 (t, 2H), 3.36 (t, 2H), 2.49 (m, 2H), 2.35 (t, 2H), 2.15 (t, 2H), 1.67 - 1.26 (m, 14H), 0.88 (t, 3H)
20-3. 화학식 T의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 데크-3-인-1-일 6-아크릴아미도헥사노에이트(300.00 mg, 0.94 mmol, 2.20 eq), N,N'-디메틸-1,3-프로판디아민(43.80 mg, 0.43 mmol, 1.00 eq), n-BuOH(5 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(10:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 T의 화합물(165.3 mg, 수율: 52 %)를 얻었다
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.90 (s, 2H), 4.13 (t, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.62 (t, 4H), 2.48 (m, 4H), 2.42 (m, 4H), 2.36 (t, 4H), 2.32 (t, 4H), 2.25 (s, 6H), 2.15 (m, 4H), 1.63-1.79 (m, 7H), 1.40-1.60 (m, 9H), 1.25-1.38 (m, 8H), 0.90 (t, 6H)
제조예 21
21-1. 도 21에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 U의 화합물을 제조하였다.
[화학식 U]
21-2. (9Z,12Z)-옥타데카-9,12-디엔-1-일 6-아크릴아미도헥사노에이트((9Z,12Z)-octadeca-9,12-dien-1-yl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
100 mL 3-neck RBF에 6-아미노헥산산(295.37 mg, 2.25 mmol, 1.20 eq), (9Z,12Z)-옥타데카-9,12-디엔-1-올((9Z,12Z)-octadeca-9,12-dien-1-ol)(500.00 mg, 1.88 mmol, 1.00 eq), p-톨루엔술폰산 일수화물(642.47 mg, 3.38 mmol, 1.80 eq), 사이클로헥산(20 mL)를 첨가하고, 딘-스타크 트랩과 컨덴서를 설치하여 교반 및 환류하였다. 24시간 후, 상온으로 냉각하여 진공으로 농축하고, 염화메틸렌과 NaOH 수용액으로 추출한 후, 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하여 낮은 순도의 (9Z,12Z)-옥타데카-9,12-디엔-1-일 6-아미노헥사노에이트((9Z,12Z)-octadeca-9,12-dien-1-yl 6-aminohexanoate)를 얻었다. 추가적인 정제 없이, 100 mL 3-neck RBF에 앞서 얻은 (9Z,12Z)-옥타데카-9,12-디엔-1-일 6-아미노헥사노에이트, 염화메틸렌(20 mL), 트리에틸아민(417.72 mg, 4.13 mmol, 2.20 eq)을 넣고 0 ℃로 냉각한 후, 아크릴로일 클로라이드(186.82 mg, 2.06 mmol, 1.10 eq)를 한 방울씩 떨어뜨려 주입하였다. 반응기의 온도를 상온(20~25℃)으로 올려 교반하였다. 18시간 후, 반응기 안의 혼합물을 HCl 수용액에 추출하고 유기층을 황산나트륨으로 건조하고 여과하였다. 여액은 진공으로 농축하고 EtOAc:헥산(1:2)로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 (9Z,12Z)-옥타데카-9,12-디엔-1-일 6-아크릴아미도헥사노에이트(579.9 g, 수율: 71 %)를 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.27 (dd, 1H), 6.05-6.11 (m, 1H), 5.62-5.64 (m, 2H), 5.34-5.38 (m, 4H), 4.05 (t, 2H), 3.33 (q, 2H), 2.76 (t, 2H), 2.29 (t, 2H), 2.05 (q, 4H), 1.56-1.67 (m, 6H), 1.28-1.39 (m, 18H), 0.89 (t, 3H)
21-3. 화학식 U의 화합물의 합성
100 mL 3-neck RBF에 (9Z,12Z)-옥타데카-9,12-디엔-1-일 6-아크릴아미도헥사노에이트(305.258 mg, 0.70 mmol, 2.40 eq), N,N'-디메틸-1,3-프로판디아민(30.00 mg, 0.29 mmol, 1.00 eq), n-BuOH (3 mL)을 넣고 교반 및 환류하였다. 24 시간 후, 80℃에서 진공으로 농축하고 염화메틸렌:메탄올:수산화암모늄(10:1:0.1)으로 실리카 컬럼을 이용하여 정제하여 화학식 U의 화합물(185.10 mg, 수율: 65 %)을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.85 (s, 2H), 5.34-5.38 (m, 8H), 4.05 (s, 4H), 3.22 (q, 4H), 2.80 (t, 4H), 2.60 (t, 4H), 2.42 (t, 4H), 2.36 (t, 4H), 2.28 (t, 4H), 2.03 (s, 6H), 2.05 (q, 8H), 1.60-1.68 (m, 10H), 1.49-1.60 (m, 4H), 1.27-1.37 (m, 36H), 0.89 (t, 3H)
제조예 22
22-1. 도 22에 나타낸 합성 개요에 따라 하기 화학식 V의 화합물을 제조하였다.
[화학식 V]
22-2. 1-시클로프로필노닐 6-(((벤조일옥시)카르보닐)아미노)헥사노에이트(1-cyclopropylnonyl 6-(((benzyloxy)carbonyl)amino)hexanoate)의 합성
500 mL 3-neck RBF에 1-사이클로프로필노난-1-올(1-cyclopropylnonan-1-ol)(8.68 g, 47.1 mmol, 1.00 eq)을 염화메틸렌(170 mL)에 25°C에서 첨가하였다. 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드(EDCI) (11.7 g, 61.3 mmol, 1.30 eq)와 트리에틸아민(Et3N)(9.54 g, 94.2 mmol, 2.00 eq)을 혼합물에 첨가하였다. 6-(((벤질옥시)카르보닐)아미노)헥산산(6-(((benzyloxy)carbonyl)amino)hexanoic acid)(15.0 g, 56.5 mmol, 1.20 eq)와 4-디메틸아미노피리딘(DMAP)(1.15 g, 9.42 mmol, 0.20 eq)를 첨가하였다. 질소(N2)로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 25°C에서 16시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 물(200 mL)로 희석하고 염화메틸렌 600 mL (200 mL x 3)로 추출하였다. 염화메틸렌 층을 수집하고 황산나트륨을 이용해 건조시킨 후, 여과하고 감압 하에 여과액을 농축하여 잔여물을 얻었다. 잔여물은 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 석유에테르(PE)/에틸아세테이트(EtOAc)=10/1 to 1/100)로 정제하였다. 1-시클로프로필노닐 6-(((벤조일옥시)카르보닐)아미노)헥사노에이트(9.00 g, 20.9 mmol, 44.3% 수율)를 무색의 오일로 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.27 (td, 1H), 3.41 (t, 2H), 2.31 (t, 2H), 1.89 - 1.74 (m, 2H), 1.68 - 1.60 (m, 4H), 1.43 (s, 2H), 1.38 - 1.25 (m, 16H), 0.99 - 0.92 (m, 1H), 0.89 (t, 3H), 0.59 - 0.51 (m, 1H), 0.49 - 0.42 (m, 1H), 0.38 (qd, 1H), 0.31 - 0.21 (m, 1H)
22-3. 1-사이클로프로필노닐 6-아미노헥사노에이트(1-cyclopropylnonyl 6-aminohexanoate)의 합성
아르곤(Ar) 분위기 하에서 원통형 플라스크의 35mL 부분에 팔라듐 촉매(Pd/C)(2.22 g, 2.09 mmol, 10% 순도, 0.10 eq)을 첨가하였다. 원통형 플라스크 윗부분에 테트라하이드로푸란(THF)(90 mL)을 첨가하였다. 혼합물에 1-시클로프로필노닐 6-(((벤조일옥시)카르보닐)아미노)헥사노에이트(9.00 g, 20.9 mmol, 1.00 eq)을 첨가하였다. 수소(H2)를 50 psi로 충전하였다. 혼합물을 50°C에서 16시간 동안 교반하였다. Pd/C 필터 케이크를 안전하게 여과하고 수집하였다. 여과액을 압력 하에 농축하여 잔여물을 얻었다. 잔여물은 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 염화메틸렌/메탄올=10/1 to 1/100)로 정제하여 1-사이클로프로필노닐 6-아미노헥사노에이트(6.00 g, 20.2 mmol, 96.7% 수율)을 노란색의 오일로 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.27 (td, 1H), 2.71 (t, 2H), 2.32 (t, 2H), 1.71 - 1.60 (m, 5H), 1.53 - 1.43 (m, 2H), 1.42 - 1.18 (m, 15H), 1.00 - 0.92 (m, 1H), 0.89 (t, 3H), 0.59 - 0.50 (m, 1H), 0.49 - 0.42 (m, 1H), 0.38 (qd, 1H), 0.33 - 0.18 (m, 1H)
22-4. 1-사이클로프로필노닐 6-아크릴아미도헥사노에이트(1-cyclopropylnonyl 6-acrylamidohexanoate)의 합성
100 mL 3-neck RBF에 염화메틸렌(30 mL)와 1-사이클로프로필노닐 6-아미노헥사노에이트(3.00 g, 10.1 mmol, 1.00 eq)을 첨가하였다. 0°C에서 혼합물에 트리에틸아민(TEA)(4.59 g, 45.4 mmol, 4.50 eq)를 첨가하였다. 0°C에서 아크릴로일 클로라이드(1.37 g, 15.1 mmol, 1.50 eq)를 혼합물에 점적으로 첨가하였다. 혼합물을 0°C에서 2시간 동안 교반한 후, 서서히 실온으로 되돌렸다. 반응 혼합물은 20°C에서 물(40 mL)의 첨가로 중화시킨 후, 염화메틸렌(50 mL x 3)으로 추출하였다. 결합된 유기층을 황산나트륨으로 건조시킨 후, 여과하고 감압 하에 여과액을 농축하여 잔여물을 얻었다. 잔여물은 컬럼 크로마토그래피 (SiO2, PE/EtOAc=10/1 to 1/100)로 정제하였다. 1-사이클로프로필노닐 6-아크릴아미도헥사노에이트(2.60 g, 7.40 mmol, 73.3% 수율)을 노란색의 오일로 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.34 - 6.21 (m, 1H), 6.15 - 5.98 (m, 1H), 5.64 (br dd, 1H), 4.27 (td, 1H), 3.41 - 3.08 (m, 2H), 2.40 - 2.22 (m, 2H), 1.72 - 1.61 (m, 4H), 1.58 (s, 6H), 1.45 - 1.35 (m, 2H), 1.27 (br s, 9H), 1.00 - 0.91 (m, 1H), 0.89 (t, 3H), 0.61 - 0.51 (m, 1H), 0.50 - 0.41 (m, 1H), 0.37 (qd, 1H), 0.30 - 0.20 (m, 1H)
22-5. 화학식 V의 화합물의 합성
50 mL 3-neck RBF에 디메틸 설폭사이드(DMSO)(3.5 mL)와 물(3.5 mL)의 혼합 용액과 1-사이클로프로필노닐 6-아크릴아미도헥사노에이트(0.70 g, 1.99 mmol, 1.00 eq)를 첨가하였다. 혼합물에 TEA(134 mg, 1.33 mmol, 0.67 eq)를 첨가하였다. 혼합물에 N1,N3-디메틸프로판-1,3-디아민(N1,N3-dimethylpropane-1,3-diamine)(67.8 mg, 663 μmol, 0.33 eq)를 첨가하였다. N2로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 100°C에서 48시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 하에 농축하여 잔여물을 얻었다. 잔여물은 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 염화메틸렌/메탄올=10/1)로 정제하여 비교적 낮은 순도의 0.3 g의 화학식 V의 화합물을 얻었다. 이를 역상 HPLC(컬럼: Phenomenex luna C18 15025mm 10μm; 이동상: [물(FA)-ACN]; slope: 10분 동안 40%-70% B)로 정제하여, 화학식 V의 화합물(0.15 g, 186 μmol, 28.1% 수율, 96.1% 순도)을 노란색의 오일로 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.91 (br s, 2H), 4.26 (td, 2H), 3.31 - 3.17 (m, 4H), 2.61 (t, 4H), 2.41 (t, 4H), 2.38 - 2.33 (m, 4H), 2.33 - 2.27 (m, 4H), 2.25 (s, 6H), 1.72 - 1.62 (m, 10H), 1.56 - 1.48 (m, 4H), 1.41 - 1.25 (m, 28H), 1.01 - 0.92 (m, 2H), 0.89 (t, 6H), 0.59 - 0.50 (m, 2H), 0.49 - 0.41 (m, 2H), 0.36 (qd, 2H), 0.31 - 0.21 (m, 2H)
[조성물의 제조 및 폐 전달 시험]
실시예 1: 제조예 2의 지질을 사용한 약물전달용 조성물의 제조 및 약물 전달 시험
(1) 성분별 용액 준비
하기 표 1에 나타낸 성분들을 각 희석 용매로 용해하여 하기 표 1에 나타낸 농도로 준비하였다. 녹일 때는 초음파 발생기(bath sonicator)를 약 5-10분간 사용하였고, 육안으로 미용해된 입자가 없는 것을 확인한 후, 사용하였다. 디올레오일 포스파티딜에탄올아민(dioleoyl phosphatidylethanolamine, DOPE) 및 콜레스테롤(cholesterol)의 경우 65℃오븐에서 약 5분 정도 인큐베이션(incubation)하여, 육안으로 미용해 침전이 없는 것을 확인 후 실험에 사용하였다.
[표 1]
(2) 조성물 제조
N/P 비율(지질 성분의 아민기/mRNA의 포스페이트기) 20에 맞추어 제조예 2의 지질:mPEG-PLA(2K-4K):DOPE:콜레스테롤 = 5:5:1:4 의 비율에 맞추어 성분들의 필요량을 혼합하였다. 에탄올 층에는 모든 성분들의 분자 합이 6.25-12.5 mM로 존재하도록 에탄올을 추가하고, 수상(aqueous phase)과 에탄올상(ethanol phase)은 3:1의 비를 유지하여 혼합하였다. 혼합 후 전체 에탄올 함량을 낮추기 위해 전체 부피가 에탄올 양의 20배가 되도록 1XPBS로 희석한 뒤, Amicon-Ultra tube filter(Merk Millipore, UFC505096 또는 UFC805024, 공극 크기(pore size): 50K 또는 100K, 부피: 0.5 mL 또는 4 mL 또는 15 mL)를 사용하여 농축하였다. 수상에 사용되는 완충액(buffer)은 20 mM 초산나트륨 완충액(sodium acetate buffer)(pH 4.6)을 사용하였다. (이는, 3M 초산나트륨 완충액을 20 mM로 희석하고 1M HCl를 이용하여 pH 4.6으로 적정(titration)하여 준비하였다.) 보다 구체적인 조성물 제조 과정은 다음과 같다:
1) 멸균 튜브(autoclaved tube) 두 개를 준비하였다(튜브 (A), (B)).
2) 튜브 (A)에 실험 조건에 따라 계산된 몰 수의 제조예 2의 지질 및 DOPE, 콜레스테롤, mPEG-PLA(2K-4K)를 차례대로 첨가하고, 볼텍싱(vortexing)하여 섞어주었다.
3) 에탄올상에는 모든 성분들의 분자 합이 6.25-12.5 mM 이내로 존재하도록, 필요시 에탄올을 추가하였다.
4) mPEG-PLA의 경우, 최소 3% 이상의 물이 존재하여야 완전히 용해되므로, 전체 에탄올상이 95% 에탄올이 되도록 물을 첨가하여 용해시켰다.
5) 튜브 (B)에 mRNA와 20 mM 초산나트륨 완충액(pH 4.6)을 섞어주었다. 그때 비율은 수상이 에탄올상의 총 3배가 되도록 계산하여 첨가하였다.
6) 아래 도시된 바와 같이 튜브 (B)의 용액을 튜브 (A)로 옮겨 섞어주었다. 이때, 최대한 빠르게 섞어주어 제형이 고르게 만들어질 수 있도록 하고, 이후 볼텍싱하여 섞어주었다.
7) 만들어진 제형에 PBS를 첨가하여 에탄올 함량이 5% 이하가 되도록 희석하였다.
(3) 농축과 멸균
1) 희석된 용액을 용도에 따라 원하는 부피로 농축될 때까지 Amicon Ultra Centrifugal Filter로 원심분리(centrifuge)하였다.
2) 원하는 농도까지 농축이 되면 0.22㎛ pore size filter를 사용하여 멸균하였다.
(4) 조성물 투여
위의 방법대로 제조된 제형을 10 μg/mL 농도로 준비하여 마우스 당 mRNA 기준 2 μg가 투여되도록 마우스에 정맥 투여(intravascular administration)하였다. 투여 4시간 후, 멸균수(sterile water)에 용해되어 있는 루시페린(luciferin)을 15 μg/μL로 준비하여 20g 마우스 기준 개체 당 3mg의 루시페린이 투여되도록 복강 투여하였다. 루시페린 복강 투여 15분 후 발광 측정 이미징 시스템으로 전신(whole body) 및 장기 별 단백질 발현 결과를 측정하여 하기 표 1 및 도 23에 나타내었다.
도 23으로부터 확인되듯이, 본 발명에 따른 약물 전달 제형은 정맥 투여시 폐로의 약물 전달 효율이 매우 우수하였다.
한편, 비교예로서 SM102(Heptadecan-9-yl 8-((2-hydroxyethyl) (6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl) amino) octanoate, SINOPEG에서 구매) 및 D-Lin-MC3-DMA(dilinoleylmethyl-4-dimethylaminobutyrate, MedChemExpress에서 구매)를 이용하여 LNP를 제조한 후 실시예와 동일한 양의 mRNA(2μg/200μL)를 마우스에 정맥투여하고, 4시간 후, 상기 실시예와 동일한 방법으로 이미징한 결과를 표 1 및 도 23에 나타내었다. 도 23으로부터 확인되듯이, 비교예 제형들은 정맥 투여시 간으로 전달되었다.
실시예 2 내지 12: 각각 제조예 4, 5, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 및 16의 지질을 사용한 약물전달용 조성물의 제조 및 폐 전달 시험
제조예 2의 지질 대신 제조예 4, 5, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 및 16의 지질을 각각 사용하여, 하기 표 1에 나타낸 N/P 비율에 맞추어 실시예 1과 동일한 방법으로 약물전달용 조성물을 제조하고, 이를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 약물 전달 시험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 23에 나타내었다.
도 23으로부터 확인되듯이, 실시예 1과 마찬가지로 실시예 2 내지 12의 약물 전달 제형도 정맥 투여시 폐로의 약물 전달 효율이 매우 우수하였다.
[표 1]

Claims (14)

  1. 유효성분으로서 약물; 및
    하기에서 선택되는 구조 또는 이의 이온화 형태인 지질;을 포함하는,
    약물 전달용 조성물:

    및

    여기서,
    상기 구조들 각각에 있어서, R 기들 중 적어도 2개는 Rx이고, 나머지 R 기는 Ry이며,
    Rx는 각각 독립적으로,,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20의 정수이며, R1은 치환되거나 비치환된 포화 또는 불포화 2가 탄화수소기이고, R2는 치환되거나 비치환된 불포화 1가 탄화수소기이며,는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타내고,
    Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 치환되거나 비치환된 알킬기이고, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어 고리 구조를 형성할 수 있으며,
    L은 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 알킬렌기이며, 그 구조 내에 임의로 에테르 결합(-O-), 티오에테르 결합(-S-) 또는 디설파이드 결합(-S-S-)을 가질 수 있다.
  2. 제1항에 있어서,
    Rx는 각각 독립적으로,,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20의 정수이며, R1은 치환되거나 비치환된 포화 또는 불포화 2가 C1-12 탄화수소기이고, R2는 치환되거나 비치환된 불포화 1가 C2-24 탄화수소기이며, 는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타내고,
    Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 C1-20 알킬기이고, 여기서 상기 알킬기는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-20 알킬, C1-20 알콕시, -NH2, -NH(C1-20알킬), -N(C1-20알킬)2, 임의로 치환된 C3-20 탄소사이클릭 기 및 임의로 치환된 C3-20 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환되며, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어 고리 구조를 형성할 수 있고,
    L은 각각 독립적으로 C1-20 알킬렌기이고, 이는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-20 알킬, C1-20 알콕시, -NH2, -NH(C1-20알킬), -N(C1-20알킬)2, 임의로 치환된 C3-20 탄소사이클릭 기 및 임의로 치환된 C3-20 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환되는,
    약물 전달용 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    Rx는 각각 독립적으로,,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 15의 정수이고, R1은 치환되거나 비치환된 포화 또는 불포화 2가 C1-12 탄화수소기이며, R2는 치환되거나 비치환된 불포화 1가 C2-24 탄화수소기이고,는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타내며,
    Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 C1-10 알킬기이고, 여기서 상기 알킬기는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, -NH2, -NH(C1-10알킬), -N(C1-10알킬)2, 임의로 치환된 C3-10 탄소사이클릭 기 및 임의로 치환된 C3-10 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환되며, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어 고리 구조를 형성할 수 있고,
    L은 각각 독립적으로 C1-10 알킬렌기이고, 이는 각각 독립적으로 비치환되거나, -OH, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, -NH2, -NH(C1-10알킬), -N(C1-10알킬)2, 임의로 치환된 C3-10 탄소사이클릭 기 및 임의로 치환된 C3-10 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환되는,
    약물 전달용 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    Rx는 각각 독립적으로,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 3 내지 12의 정수이고, R1은 치환되거나 비치환된 C1-12 알킬렌기, 치환되거나 비치환된 C2-12 알케닐렌기 또는 치환되거나 비치환된 C2-12 알키닐렌기이며, R2는 치환되거나 비치환된 C2-24 알케닐기 또는 치환되거나 비치환된 C2-24 알키닐기이고, 는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타내며,
    Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 C1-6 알킬기이고, 여기서 상기 알킬기는 각각 독립적으로 비치환되거나 -OH 및 -NH2로부터 선택되는 하나 이상에 의하여 치환되며, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어 고리 구조를 형성할 수 있고,
    L은 각각 독립적으로 비치환된 C1-6 알킬렌기인,
    약물 전달용 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지질이 하기 화학식 A 내지 V로부터 선택되는 어느 하나의 구조를 갖는 것인, 약물 전달용 조성물:


  6. 제1항에 있어서, 상기 약물이 상기 지질과 복합체를 형성하는, 약물 전달용 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 양친성 블록 공중합체를 추가로 포함하는, 약물 전달용 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 약물이 상기 지질과 복합체를 형성하고, 이 복합체는 상기 양친성 블록 공중합체가 형성하는 나노입자 구조체 내부에 봉입되는, 약물 전달용 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 지질을 포함하는 제1 챔버; 및 상기 약물을 포함하는 제2 챔버;를 포함하는 키트 형태인, 약물 전달용 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 챔버가 양친성 블록 공중합체를 추가로 포함하는, 약물 전달용 조성물.
  11. 나노입자를 포함하는 약물전달용 조성물로서,
    상기 나노입자가 하기에서 선택되는 구조 또는 이의 이온화 형태인 지질;을 포함하고,
    상기 나노입자는 약물을 포함하지 않는,
    약물 전달용 조성물:

    및

    여기서,
    상기 구조들 각각에 있어서, R 기들 중 적어도 2개는 Rx이고, 나머지 R 기는 Ry이며,
    Rx는 각각 독립적으로,,및로부터 선택되고, 여기서 a, b 및 c는 각각 독립적으로 2 내지 20의 정수이며, R1은 치환되거나 비치환된 포화 또는 불포화 2가 탄화수소기이고, R2는 치환되거나 비치환된 불포화 1가 탄화수소기이며,는 치환되거나 비치환된 메틸렌기를 나타내고,
    Ry는 각각 독립적으로 H, 혹은 치환되거나 비치환된 알킬기이고, H가 아닌 두개의 Ry는 이들이 부착된 질소원자와 함께 서로 연결되어 고리 구조를 형성할 수 있으며,
    L은 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 알킬렌기이며, 그 구조 내에 임의로 에테르 결합(-O-), 티오에테르 결합(-S-) 또는 디설파이드 결합(-S-S-)을 가질 수 있다.
  12. 제11항에 있어서, 상기 나노입자가 양친성 블록 공중합체를 추가로 포함하는, 약물 전달용 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 약물을 폐로 전달하기 위한 것인, 약물 전달용 조성물.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리락트산염을 더 포함하는, 약물 전달용 조성물.
KR1020230141514A 2022-11-16 2023-10-20 약물 전달용 나노입자 조성물 KR20240072916A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20220153714 2022-11-16
KR1020220153714 2022-11-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240072916A true KR20240072916A (ko) 2024-05-24

Family

ID=91085099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230141514A KR20240072916A (ko) 2022-11-16 2023-10-20 약물 전달용 나노입자 조성물

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240072916A (ko)
WO (1) WO2024106780A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MA33064B1 (fr) * 2009-01-28 2012-02-01 Smartcells Inc Systemes à base de conjugués pour administration contrôlée de médicaments
WO2011109294A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-09 Dicerna Pharmaceuticals, Inc. Lipid delivery formulations
US20220177423A1 (en) * 2019-04-18 2022-06-09 Translate Bio, Inc. Cystine cationic lipids
AU2020407348A1 (en) * 2019-12-20 2022-07-14 Samyang Holdings Corporation Kit for preparing nanoparticle composition for drug delivery, comprising polylactic acid salt
EP4117729A4 (en) * 2020-04-15 2023-11-15 Shenzhen Enduring Biotech, Ltd. ANTIBODY DRUG CONJUGATE

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024106780A1 (ko) 2024-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6320017B1 (en) Polyamide oligomers
AU2011252005B2 (en) Ratiometric combinatorial drug delivery
AU2016210739A1 (en) Biodegradable lipids for the delivery of active agents
CN104704023A (zh) 聚合物-碳水化合物-脂质缀合物
JPWO2018230710A1 (ja) ｓｉＲＮＡ細胞内送達のための脂質膜構造体
JP7164547B2 (ja) カチオン性脂質
CZ2002928A3 (cs) Taxanová proléčiva
US10172795B2 (en) Formulations and carrier systems including compound interactive domains
CN104622809A (zh) 用于脂质体纳米颗粒的修饰的药物
EP1041976B1 (en) Polyamide oligomers
US9233971B2 (en) Lipomacrocycles and uses thereof
JP2024505723A (ja) ポリオキサゾリン－脂質コンジュゲート並びにそれらを含む脂質ナノ粒子及び医薬組成物
CN113924128A (zh) 脂质组合物
JP2022528699A (ja) 足場部分から調製した脂質結合体
US9278137B2 (en) Polymeric conjugates of active principles, their process of preparation and their polymeric intermediates
CN109369625B (zh) 一种原酸酯5-氟尿嘧啶前药分子、其制备方法及其酸敏感纳米粒和应用
JP2024500879A (ja) 双性イオン性脂質ナノ粒子組成物およびその使用方法
US20100076209A1 (en) PEG-lipid conjugates for liposomes and drug delivery
KR20240072916A (ko) 약물 전달용 나노입자 조성물
WO2011139343A2 (en) Amino acid linked peg-lipid conjugates
Jiang et al. Star-shape paclitaxel prodrug self-assembled nanomedicine: combining high drug loading and enhanced cytotoxicity
JP2023507322A (ja) がんの処置において有用なＴｏｌｌ様受容体（「ＴＬＲ」）アゴニストプロドラッグを含有する製剤化および／または共製剤化リポソーム組成物ならびにその方法
KR20240066080A (ko) 아마이드 및 에스터 작용기를 갖는 지질 및 이의 제조방법
KR20230096311A (ko) 약물의 폐 전달용 나노입자 조성물
KR20230096312A (ko) 약물 전달용 지질 및 이를 포함하는 나노입자, 및 이 나노입자를 포함하는 약물 전달용 조성물