WO2022108368A1 - 덴드리머 코어의 표면에 결합된 시알산 또는 이의 포함하는 결합체 및 그의 용도 - Google Patents

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WO2022108368A1
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    • 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
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    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/14—Antivirals for RNA viruses
    • A61P31/16—Antivirals for RNA viruses for influenza or rhinoviruses

Definitions

  • the present invention relates to a conjugate comprising a dendrimer core and sialic acid or a derivative thereof bound to its surface, and to uses thereof.
  • Influenza virus is an RNA virus belonging to the family Orthomyxoviridae, and serotypes are divided into three types: type A, type B, and type C. Among them, type B and type C infection is confirmed only in humans, and type A infection has been confirmed in humans, horses, pigs, other mammals, and various types of poultry and wild birds.
  • the serotypes of influenza A virus are classified according to the types of two proteins on the surface of the virus, hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA). 9 types of proteins) are known.
  • HA serves to attach the virus to somatic cells, and NA allows the virus to penetrate into the cell.
  • An influenza virus with a new antigenicity spreads every winter, and the virus spreads through livestock, birds, including humans, and monitoring of these viruses is very important. Accordingly, there is a demand for the development of primers and probes with high specificity and sensitivity.
  • Influenza A (H1N1) virus which has recently been attracting attention, is also called “swine flu” or “swine flu virus”, which is a new type of virus in which the genetic material of human, swine, and avian influenza viruses is mixed. was first discovered in May. Although the route of transmission of the virus has not yet been clearly elucidated, similar to the existing seasonal influenza virus, it is mainly through droplet infection, that is, coughing or sneezing of an infected person, from person to person, and between infected and close contacts ( It is known to spread within about 2 m). In addition, in the case of food, it is known that the virus present in the food is killed when it is heated and cooked at 70° C. or higher.
  • the incubation period of the H1N1 influenza virus is estimated to be between 1 to 7 days, and symptoms include fever, chills, headache, cough, sore throat, runny nose, upper respiratory tract symptoms such as shortness of breath, muscle pain, joint pain, fatigue, vomiting, or It is known to cause diarrhea. It has been reported to be contagious from one day before symptoms onset to seven days after onset, although in children it can be as long as 10 days or more.
  • 2011-0064174 discloses a monoclonal antibody specific only to novel influenza virus A/H1N1 excluding other influenza viruses, a fusion cell producing the same, a diagnostic kit including the monoclonal antibody, and a novel influenza virus A using the same
  • a method for diagnosing /H1N1 is disclosed
  • Korean Patent Publication No. 2011-0096940 discloses a novel influenza A virus using rapid immunochromatography using an antibody against the hemagglutinin (HA) antigen of the novel influenza virus.
  • a diagnostic kit capable of diagnosing (Influenza A, H1N1) is disclosed, and Korea Patent Publication No.
  • 2011-0127034 discloses an influenza A virus common PCR primer for detecting influenza A virus and a swine-derived influenza (swine flu, A method for rapidly and accurately detecting H1N1 influenza (A/Korea/01/2009(H1N1)) virus using a PCR primer specific to A/Korea/01/2009(H1N1)) virus is disclosed.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 2011-0096940
  • the present invention relates to a core and a sialic acid or derivative thereof bound to its surface; and an additional element selected from the group consisting of monosaccharides, disaccharides, phenylpropanoid compounds, glyceraldehyde compounds, and combinations thereof, wherein the sialic acid or its derivatives are each arranged at an interval of 1.0 to 6.0 nm. It is to provide a binder characterized in that.
  • Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating influenza virus infection comprising the conjugate.
  • Another object of the present invention is to provide a food composition for preventing or improving influenza virus infection comprising the conjugate.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preventing or treating influenza virus infection, comprising administering the conjugate to a subject suspected of influenza virus infection or infected with influenza virus.
  • Another object of the present invention is to provide a method for inhibiting influenza virus infection, comprising the step of treating the conjugate to the isolated influenza virus.
  • the conjugate provided in the present invention binds to hemagglutinin present on the surface of the influenza virus and inhibits the influenza virus infection process, thereby preventing or treating influenza virus infection as well as exhibiting resistance to antiviral agents. Since it is possible to prevent or treat influenza virus infection, it can be widely used in the development of a formulation for preventing or treating influenza virus infection.
  • 1 is a reaction scheme in the case of using a polymer produced from 6'-sialyllactose and PAMAM dendrimer (G4) and a monosaccharide as an additional element.
  • 2 is a reaction scheme when a combination of 6'-sialyllactose and PAMAM dendrimer (G4) and a combination of monosaccharides and disaccharides as additional elements are used.
  • 3 is a reaction scheme in the case of using a polymer produced from 6'-sialyllactose and PAMAM dendrimer (G4) and a phenylpropanoid compound as an additional element.
  • 5 is a spectrum showing the result of analyzing the properties of a conjugate including a monosaccharide or a disaccharide as an additional element by 1 H-NMR method.
  • Fig. 8 shows the structure of a conjugate containing 16 6'-sialyllactose and a polymer produced from PAMAM dendrimer (G4) and 10 rhamnose as an additional element.
  • 9 is a structure of a conjugate containing 16 6'-sialyllactose and a polymer produced from PAMAM dendrimer (G4) and 10 trans-cinnamaldehyde as an additional element.
  • 10 is a structure of a conjugate containing 16 6'-sialyllactose and a polymer produced from PAMAM dendrimer (G4) and 10 glyceraldehyde as an additional element.
  • 11 is a result of measuring the regularity of a conjugate including a monosaccharide or a disaccharide as an additional element and the size of a polymer.
  • FIG. 14 is a graph showing the binding affinity (in response units, RU) to HA of a conjugate containing a monosaccharide or a disaccharide as an additional element.
  • 15 is a graph showing the binding affinity to HA of a conjugate including a glyceraldehyde-based compound as an additional element.
  • the present invention provides a core and a sialic acid or derivative thereof bonded to the surface thereof, monosaccharides, disaccharides, phenylpropanoid compounds, glyceraldehyde compounds, and their Provided is a conjugate comprising an additional element selected from the group consisting of a combination, wherein the sialic acid or derivative thereof and the additional element are arranged at regular intervals from each other.
  • core refers to sialic acid or a derivative thereof, combined with sialic acid or a derivative thereof, from the group consisting of monosaccharides, disaccharides, phenylpropanoid compounds, glyceraldehyde compounds, and combinations thereof. It refers to a material serving as a support that allows the selected additional elements to be arranged at regular intervals from each other.
  • the material constituting the core is not particularly limited thereto, as long as it includes sialic acid or a derivative thereof and a reactive group capable of binding to the additional element.
  • a reactive group capable of binding to the additional element As an example, polyamidoamine (PAMAM), Polyhydroxybutyrate, polyhydroxyvalerate, polylysine, polylactic acid, polyglycolide, polycaprolactone, polypropylene fumarate, polydioxenone, polynucleotides, and copolymers thereof may be used alone or in combination.
  • the core may be one in which a plurality of sialic acid or a derivative thereof and an additional element are bonded to the surface thereof, and are arranged at regular intervals from each other.
  • the shape of the core provided in the present invention is not particularly limited thereto, but as an example, it may be a spherical shape composed of a polymer body of the core component material, and as another example, a linear polymer body of the core component material has a plurality of shapes. It may be in the form of overlapping through folding, or as another example, it may be in the form of a dendrimer formed by using the core constituent material as a base compound.
  • the term “dendrimer” refers to a macromolecule in which a base compound is overlapped with a tree branch-shaped molecular chain to form a spherical structure. Since it is easy and has a large number of reactive groups on the outermost surface, it exhibits unique chemical or physical properties, and it is possible to introduce various derivatives and reactive groups into the dense terminal groups on the surface. In particular, the dendrimer can be applied to various fields because it is easier to control and predict the structure compared to the linear polymer form.
  • the generation of dendrimers can be specified and the first generation dendrimer (G1), the second generation dendrimer (G2), the third generation dendrimer (G3), the fourth generation dendrimer (G4) and the fifth generation. It can be expressed as a dendrimer (G5). That is, as one additional base compound is combined, the number of generations increases by one generation.
  • the dendrimer may be a fourth-generation dendrimer (G4).
  • the dendrimer may use a material constituting the above-mentioned core as a base compound, wherein a plurality of sialic acid or a derivative thereof and an additional element are bonded to the surface of the base compound to be arranged at regular intervals from each other. It is not particularly limited as long as it can form a core with, but as an example, it may be polyamidoamine, polylysine, polynucleotide, and the like, and as another example, it may be polyamidoamine.
  • sialic acid also called sialic acid or neuramic acid
  • neuramic acid which is an aldol condensate of pyruvic acid and mannosamine
  • neuramic acid which is an aldol condensate of pyruvic acid and mannosamine
  • neuramic acid is an aldol condensate of pyruvic acid and mannosamine
  • n-acetylated n-glycolized or o-acetylated It means a kind of amino sugar with
  • the sialic acid may be used as a ligand that binds to hemagglutinin (HA) of the virus and inhibits its function.
  • HA hemagglutinin
  • the ligand not only sialic acid but also derivatives thereof may be used.
  • the term "derivative” refers to a similar compound obtained by chemically changing a part of a target compound, and may be a compound in which a hydrogen atom or a specific atomic group in the target compound is generally substituted by another atom or group.
  • the derivative can be interpreted as a derivative of sialic acid, as long as the derivative of sialic acid can bind to HA of the virus and inhibit its function, but is not particularly limited thereto.
  • It may be a sialyl oligosaccharide in which a sugar is bound to sialic acid, and as another example, 3'-sialyllactose (3'-Sialyllactose), 6'-sialyllactose (6'-Sialyllactose), sialyllacto-N -tetraose (sialyl lacto-N-tetraose), disialyl lacto-N-tetraose (disialyl lacto-N-tetraose), etc. may be used.
  • monosaccharides and disaccharides are reducing sugars, preferably monosaccharides rhamnose, glucose, and galactose, and disaccharides include lactose and maltose.
  • the present invention is not limited thereto, and may also include trisaccharides.
  • the term "conjugate” refers to a material in which a plurality of sialic acids or derivatives thereof and additional elements are bonded to one core.
  • the conjugate may be in a form in which sialic acid or a derivative thereof and an additional element are bonded to the core at regular intervals.
  • the conjugate of the present invention may be in a form in which sialic acid or a derivative thereof and an additional element are bonded to the core through a reactive group, or a plurality of sialic acid or a derivative thereof and an additional element are bonded to the core through a linker.
  • the reactive group of the core is not particularly limited as long as sialic acid or a derivative thereof and an additional element can be bound to the core, and a reactive group known in the art may be used.
  • the binder can be formed of a core and sialic acid or a derivative thereof and a variety of additional elements. By combination, it can be formed in various shapes.
  • the core preferably has a diameter of at least a certain level.
  • the diameter of the core is not particularly limited as long as a plurality of sialic acid, sialyllactose or derivatives thereof are bound to the surface thereof and arranged at the same distance from each other, but as an example, it may be 1.0 to 6.0 nm. may be, as another example, it may be 3.5 to 5.5 nm, as another example, it may be 4.0 to 6.0 nm, and as another example, it may be 4.5 to 5.4 nm.
  • the aldehyde group of the reducing sugar of 6SL was reductive amination with the amino group of the PAMAM dendrimer having an ethylene diamine core (G4), and at this time, the resulting polymer was reductively ainated with an additional element to form various forms.
  • a conjugate of a PAMAM dendrimer having an ethylene diamine core (G4) with 6'-sialyllactose and an additional urea was prepared ( FIGS. 1 to 4 ). The number of 6SLs included therein was determined (Table 1).
  • each additional element may independently include 10 to 30. More specifically, in the conjugate, 16 or 20 sialic acids per one dendrimer structure may be included, and each additional element may independently include 10, 20, or 30 sialic acids.
  • the monosaccharide or disaccharide in the additional element may be selected from the group consisting of rhamnose, galactose, lactose, mannose, glucose, and combinations thereof, and the phenylaldehyde-based compound may be trans-cinnamaldehyde or hydroxymethoxycinnamic acid. , glyceraldehyde derivatives can also be used as adducts.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating influenza virus infection comprising the conjugate.
  • the content of the binder contained in the pharmaceutical composition provided in the present invention is not particularly limited thereto, as long as it can exhibit an effect of preventing or treating influenza virus infection, but as an example, it will be 0.0001 to 50% by weight relative to the weight of the total composition. and, as another example, may be 0.01 wt% to 10 wt%.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable carrier, excipient or diluent commonly used in the preparation of the pharmaceutical composition, and the carrier may include a non-naturally occurring carrier. have.
  • the pharmaceutical composition may be formulated in the form of powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, etc., external preparations, suppositories, and sterile injection solutions according to conventional methods, respectively.
  • carriers, excipients and diluents that may be included in the pharmaceutical composition include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia gum, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil.
  • Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and these solid preparations include at least one excipient, for example, starch, calcium carbonate, sucrose or lactose. It is prepared by mixing (lactose), gelatin, etc. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc are also used.
  • Liquid preparations for oral use include suspensions, solutions, emulsions, syrups, etc., and various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives, in addition to simple diluents such as water and liquid paraffin, which are commonly used. have.
  • Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations, and suppositories.
  • Non-aqueous solvents and suspending agents include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate.
  • As the base of the suppository witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin, glycerogelatin, and the like can be used.
  • the present invention includes the step of administering the conjugate or a pharmaceutical composition comprising the conjugate to an individual suspected of having influenza virus infection or having an influenza virus infection. Prevention of influenza virus infection or a method of treatment.
  • the conjugate of the present invention or a pharmaceutical composition comprising the same may be administered in a pharmaceutically effective amount, and the term, “pharmaceutically effective amount” of the present invention, means treating a disease at a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment. It means an amount that is sufficient and does not cause side effects, and the effective dose level is the patient's sex, age, weight, health status, disease type, severity, drug activity, drug sensitivity, administration method, and administration time. , route of administration, and rate of excretion, duration of treatment, factors including drugs used in combination or concomitantly, and other factors well known in the medical arts can be readily determined by one of ordinary skill in the art.
  • the conjugate of the present invention is, as an example, 1 ⁇ 10 7 to 1 ⁇ 10 11 , as another example, 1 ⁇ 10 8 to 5 ⁇ 10 10 , as another example, 5 ⁇ 10 8 to 2 ⁇ 10 10 may be administered, but is not limited thereto.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered at 0.0001 to 100 mg/kg of body weight per day based on the solid content, and more specifically, 0.001 to 100 mg/kg of body weight.
  • the recommended dosage may be administered once a day, or divided into several administrations.
  • the route and mode of administration for administering the pharmaceutical composition are not particularly limited, and any pharmaceutical composition comprising the conjugate can reach the desired site. It may depend on the route of administration and the mode of administration.
  • the pharmaceutical composition may be administered through a variety of oral or parenteral routes, and non-limiting examples of the route of administration include oral, rectal, topical, intravenous, intraperitoneal, intramuscular, intraarterial, transdermal, and those administered intranasally or through inhalation.
  • the present invention provides a food composition for preventing or improving influenza virus infection comprising the conjugate.
  • the term “improvement” refers to any action that at least reduces a parameter related to a condition to be treated, for example, the severity of a symptom by administration of a composition comprising a conjugate of the present invention.
  • the term “food” refers to meat, sausage, bread, chocolate, candy, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gums, dairy products including ice cream, various soups, beverages, tea, drinks, alcoholic beverages , vitamin complexes, health functional foods, and health foods, and includes all foods in a conventional sense.
  • the food composition of the present invention can be consumed on a daily basis, an effect of improving influenza virus infection at a high level can be expected, and thus it can be very usefully used for health promotion purposes.
  • the functional food is the same term as food for special health use (FoSHU), and in addition to nutritional supply, it is processed to efficiently exhibit bioregulatory functions and has high medical effects.
  • 'function (sex)' refers to obtaining useful effects for health purposes, such as regulating nutrients or physiological effects on the structure and function of the human body.
  • the food of the present invention can be prepared by a method commonly used in the art, and at the time of manufacture, it can be prepared by adding raw materials and components commonly added in the art.
  • the formulation of the food may be prepared without limitation as long as it is a formulation recognized as a food.
  • composition for food of the present invention can be prepared in various forms, and unlike general drugs, it has the advantage of not having side effects that may occur during long-term administration of drugs using food as a raw material, and has excellent portability.
  • the food of the invention can be ingested as an adjuvant to enhance the effect of improving influenza virus infection.
  • the health food means food having an active health maintenance or promotion effect compared to general food
  • health supplement food means food for the purpose of health supplementation.
  • the terms health functional food, health food, and dietary supplement are preferred.
  • the health functional food is a food prepared by adding the compound of the present invention to food materials such as beverages, teas, spices, gum, and confectionery, or encapsulating, powdering, suspension, etc., and when ingested, It means to bring an effect, but unlike general drugs, it has the advantage that there are no side effects that may occur when taking the drug for a long time using food as a raw material.
  • the food composition may further include a physiologically acceptable carrier, the type of carrier is not particularly limited and any carrier commonly used in the art may be used.
  • the food composition may include additional ingredients that are commonly used in food compositions to improve odor, taste, vision, and the like.
  • vitamins A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, niacin, biotin, folate, pantothenic acid, and the like may be included.
  • minerals such as zinc (Zn), iron (Fe), calcium (Ca), chromium (Cr), magnesium (Mg), manganese (Mn), copper (Cu), chromium (Cr); and amino acids such as lysine, tryptophan, cysteine, and valine.
  • the food composition includes a preservative (potassium sorbate, sodium benzoate, salicylic acid, sodium dehydroacetate, etc.), a disinfectant (bleaching powder and high bleaching powder, sodium hypochlorite, etc.), an antioxidant (butylhydroxyanisole (BHA), butyl hydro Loxytoluene (BHT), etc.), coloring agents (tar pigments, etc.), coloring agents (sodium nitrite, sodium nitrite, etc.), bleach (sodium sulfite), seasonings (MSG sodium glutamate, etc.), sweeteners (dulcin, cyclamate, saccharin, etc.) , sodium, etc.), flavorings (vanillin, lactones, etc.), swelling agents (alum, D-potassium hydrogen tartrate, etc.), strengthening agents, emulsifiers, thickeners (foaming agents), film agents, gum base agents, foam inhibitors, solvents, improving agents, etc. It may contain food additives.
  • the food composition of the present invention may be used as a health drink composition, and in this case, it may contain various flavoring agents or natural carbohydrates as an additional component like a conventional drink.
  • the above-mentioned natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose and fructose; disaccharides such as maltose and sucrose; polysaccharides such as dextrin and cyclodextrin; It may be a sugar alcohol such as xylitol, sorbitol, or erythritol.
  • Sweeteners include natural sweeteners such as taumatine, stevia extract; A synthetic sweetener such as saccharin or aspartame may be used.
  • the proportion of the natural carbohydrate may be generally about 0.01 g to 0.04 g, specifically about 0.02 g to 0.03 g per 100 mL of the health beverage composition of the present invention.
  • the health drink composition includes various nutrients, vitamins, electrolytes, flavoring agents, colorants, pectic acid, pectic acid salts, alginic acid, alginic acid salts, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, It may contain alcohol, a carbonation agent, or the like. In addition, it may contain the pulp for the production of natural fruit juice, fruit juice beverage, or vegetable beverage. These components may be used independently or in combination. Although the ratio of these additives is not very important, it is generally selected in the range of 0.01 to 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of the health beverage composition of the present invention.
  • the present invention provides a method for inhibiting infection of influenza virus, comprising the step of treating the conjugate or the conjugate to the influenza virus.
  • sialic acid or a derivative thereof contained therein binds with hemagglutinin present on the surface of the influenza virus to form a vesicle, thereby causing the virus to attach, enter the cell, and endo It inhibits the fusion/release process, participates in viral entry into cells, and can have the effect of lowering the expression level of NA, which is increased by virus infection.
  • the conjugate of the present invention can be used to inhibit influenza virus infection in vitro, in vivo, or ex vivo.
  • the conjugate when it is desired to inhibit influenza virus infection in vitro or ex vivo in order to conduct a study on the infectivity of influenza virus in a target cell, the conjugate is diluted in a buffer to an appropriate concentration. Then, by treating the virus solution or the virus-infected cells, it is possible to inhibit the infection of the influenza virus to the cells.
  • the conjugate of the present invention includes a first reaction step of mixing the core and 6'-sialyllactose and reacting by adding sodium borate;
  • It may be prepared by a manufacturing method comprising a second reaction step of adding an additional urea to the first reactant and reacting by adding sodium borate.
  • the first reaction step and the second reaction step may include a step of slowly stirring, and the reaction may be carried out in a dark place and at room temperature of 15 to 25° C. for 3 to 6 days.
  • the sodium borate is a 0.08M to 0.12M sodium borate buffer containing 40mM to 60mM NaCNBH 3 , and may have a pH of 9.0 to 10.0.
  • Example 1 Synthesis of a conjugate of sialyllactose with additional elements and PAMAM dendrimers
  • the aldehyde group of the reducing sugar of 6SL was subjected to reductive amination with the amino group of the PAMAM dendrimer having an ethylene diamine core (G4).
  • the unreacted agent was removed by filtration using Amicon centrifugal filters (Millipore) of an appropriate size (MWCO 3K), and the solvent was replaced with deionized water. After filtration, the solution was freeze-dried, and a sample of the obtained white powder was dried and stored until use.
  • the mixing ratio of the PAMAM dendrimer (G4) and 6'-sialyllactose and the mixing ratio (mg) of the product and the additional urea are shown in Table 1 below. Examples of the structure of the manufactured assembly are shown in FIGS. 8 to 10 .
  • NMR spectra of a conjugate of a PAMAM (G4) dendrimer, 6'-sialyllactose, and a monosaccharide, disaccharide, phenylpropanoid-based, or glyceraldehyde-based compound as an additive element were analyzed using a Bruker AVANCE III 700 spectrometer to obtain deuterium oxide (D 2 O) (Fig. 5 to Fig. 7), and through the data analysis, the average value of 6'-sialyllactose and additional elements bound to PAMAM dendrimer (G4) was calculated (Table 2, and Figs. 5 to Figs. 7).
  • Example 2-2 Dynamic light scattering (DLS) analysis
  • the regularity and size of the conjugate of PAMAM dendrimer (G4), 6'-sialyllactose, and monosaccharide, disaccharide, phenylpropanoid, or glyceraldehyde-based compound as an additional element was determined using Beckman Coulter DelsaMax PRO (Brea, California, USA). It was determined through data analysis of hydrodynamic diameter and polydispersity obtained by dynamic light scattering (DLS) used (Table 3, and FIGS. 11 to 13). Briefly, samples were dissolved in 10 mM PBS at pH 7.4 and set in 5 duplicates at 20 °C, and data were acquired using DelsaMax Analysis Software version 1.0. The regularity and size of the conjugates with PAMAM dendrimer (G4), 6'-sialyllactose and additional elements obtained by DLS analysis are shown in Table 3 below.
  • Example 3 Influenza virus infection inhibition assay of sialyllactose, additional urea and PAMAM dendrimer (G4) conjugate in vitro
  • influenza nuclear protein (NP) contained in each MDCK cell was detected.
  • the infection rate for each MDCK cell was calculated using the absorbance for the negative control (uninfected cells, infection rate 0%) and positive control (cells infected without inhibitor, infection rate 100%), and statistical analysis of the calculated infection rate was performed using GraphPad Prism 6.0 (GraphPad Software, San Diego, CA) (Table 4).
  • Example 4 Analysis of binding affinity of sialyllactose, additional elements, and PAMAM dendrimer (G4) conjugates to HA
  • the HA protein, a surface antigen of H1N1 virus was immobilized on a CM5 chip, and from this, sialyllactose and monosaccharides, disaccharides, phenylpropanoids, or glycans as additional elements were immobilized. Binding of HA and sialyllactose to additional elements and PAMAM dendrimer (G4) conjugates through SPR (Surface plasmon resonance) analysis to obtain molecular reaction/rate data between seraldehyde-based compounds and PAMAM dendrimer (G4) conjugates and HA proteins Affinity was analyzed.
  • SPR Surface plasmon resonance
  • the carboxymethyl group on the surface of the CM5 chip was added to 35 ml of an equimolar mixture of N-ethyl-N-(dimethylaminopropyl) carbodiimide and N-hydroxysuccinimide (final concentration 0.05M) (flow rate, 5 ml/min) was activated. Then, HA was added to 100 mM sodium acetate buffer (pH 5.0) at a concentration of 50 ⁇ g/ml, and added to the surface of the activated CM5 chip. Then, 35 ⁇ l of 1M ethanolamine was treated to inactivate unreacted sites on the surface of the CM5 chip.
  • the 6-SL PAMAM conjugate was diluted in HBS-EP buffer (0.01 M HEPES, 0.15 M NaCl, 3 mM EDTA, 0.005% surfactant P20, pH 7.4). Dilutions of different levels of sialyllactose, additional urea, and PAMAM dendrimer (G4) conjugate were added to the HA-conjugated CM5 chip at a flow rate of 50 ⁇ l/min. Then, HBS-EP buffer was added to the CM5 chip to promote dissociation. After 3 minutes had elapsed, 50 ⁇ l of 2 M NaCl was added to the CM5 chip to regenerate the surface of the CM5 chip.
  • HBS-EP buffer 0.01 M HEPES, 0.15 M NaCl, 3 mM EDTA, 0.005% surfactant P20, pH 7.4
  • reaction results were analyzed using BIAcore 3000 (GE healthcare, Uppsala, Sweden) using BIAcore 3000 control and BIAevaluation software (version 4.0.1), and displayed as a function of time (sensor gram) at 25°C (FIGS. 14 to 15).

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Abstract

본 발명은 코어와 그의 표면에 결합된 시알산 또는 이의 유도체와 부가 요소로서 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계 화합물, 또는 글리세르알데히드계 화합물을 포함하는 결합체 및 그의 용도에 관한 것이다. 본 발명에서 제공하는 결합체는 인플루엔자 바이러스의 표면에 존재하는 헤마글루티닌과 결합하여 인플루엔자 바이러스의 감염과정을 억제함으로써, 인플루엔자 바이러스 감염증을 예방 또는 치료할 수 있을 뿐만 아니라, 항 바이러스 제제에 대하여 내성을 나타내는 인플루엔자 바이러스에 대하여도 그의 감염증을 예방 또는 치료할 수 있으므로, 인플루엔자 바이러스 감염증의 예방 또는 치료용 제제의 개발에 널리 활용될 수 있다.

Description

덴드리머 코어의 표면에 결합된 시알산 또는 이의 포함하는 결합체 및 그의 용도
본 발명은 덴드리머 코어와 그의 표면에 결합된 시알산 또는 이의 유도체를 포함하는 결합체 및 그의 용도에 관한 것이다.
인플루엔자 바이러스(Influenza virus)는 오르소믹소 계통(Family Orthomyxoviridae)에 속하는 RNA 바이러스로서 혈청형은 A형, B형, C형 등 3가지로 구분된다. 그 중 B형과 C형은 사람에서만 감염이 확인되고 있으며, A형은 사람, 말, 돼지, 기타 포유류 그리고 다양한 종류의 가금과 야생조류에서 감염이 확인되고 있다. A형 인플루엔자 바이러스의 혈청형은 바이러스 표면의 두 가지 단백질인 혈구응집소(Hemagglutinin; HA)와 뉴라미니다제(Neuraminidase:NA)의 종류에 따라 구분되는데, 지금까지 144종류(HA 단백질 16종과 NA 단백질 9종)가 알려져 있다. HA는 바이러스가 체세포에 부착하는 역할을 하며, NA는 바이러스가 세포 내로 침투할 수 있도록 한다. 이러한 인플루엔자 바이러스는 매년 겨울이면 새로운 항원성을 지닌 인플루엔자 바이러스가 유행하며 사람을 포함한 가축, 조류에 거쳐 바이러스가 유행하며 이러한 바이러스의 모니터링은 매우 중요하다. 따라서 이에 따른 특이성과 민감성이 높은 프라이머와 프로브의 개발이 요구되고 있다.
최근 관심이 집중되고 있는 신종 인플루엔자 A(H1N1) 바이러스는 "신종 플루" 또는 "신종 플루 바이러스"라고도 하는데, 이는 사람, 돼지, 조류 인플루엔자 바이러스의 유전물질이 혼합되어 있는 새로운 형태의 바이러스로서 2009년 4월 처음 발견되었다. 바이러스의 전파 경로에 대해서는 아직까지 명확하게 밝혀지지 않았지만, 기존의 계절 인플루엔자 바이러스와 유사하게 비말(飛沫) 감염, 곧 감염된 사람의 기침이나 재채기 등을 통하여 주로 사람 대 사람으로, 감염자와 가까운 접촉자 사이(약 2m이내)에서 전파되는 것으로 알려져 있다. 또한, 음식의 경우 70℃ 이상으로 가열 조리하면 음식에 존재하는 바이러스가 사멸하는 것으로 알려져 있다.
상기 신종 플루 바이러스의 잠복기는 대략 1~7일 사이로 추정되고, 증상으로는 확진 환자에게서 발열, 오한, 두통, 기침, 인후통, 콧물, 호흡곤란 등의 상기도 증상, 근육통, 관절통, 피로감, 구토 또는 설사 등이 나타난다고 알려져 있다. 보통 증상이 발생하기 하루 전부터 발생 후 7일까지 전염력이 있는 것으로 보고되었으며, 어린이의 경우는 10일 이상으로 길어질 수도 있다. 상기 신종 플루 바이러스의 감염으로 인한 피해를 감소시키기 위하여, 신종 플루 바이러스의 감염을 조기에 진단할 수 있는 방법을 개발하려는 연구가 활발히 진행되어왔다. 예를 들어, 한국공개특허 제2011-0064174호에는 타종 인플루엔자 바이러스를 제외한 신종 인플루엔자 바이러스 A/ H1N1에만 특이적인 단클론 항체와 이를 생산하는 융합 세포, 상기 단클론 항체를 포함한 진단 키트 및 이를 이용한 신종 인플루엔자 바이러스 A/H1N1을 진단하는 방법이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2011-0096940호에는 신종 인플루엔자 바이러스의 헤마글루티닌(HA) 항원에 대한 항체를 이용한 신속 면역크로마토그라피법을 이용하여 A형 신종 인플루엔자 바이러스(Influenza A, H1N1)를 진단할 수 있는 진단 키트가 개시되어 있으며, 한국공개특허 제2011-0127034호에는 인플루엔자 A형 바이러스를 검출하기 위한 인플루엔자 A형 바이러스 공통 PCR 프라이머 및 돼지 유래 인플루엔자(신종플루, A/Korea/01/2009(H1N1)) 바이러스 검출 특이 PCR 프라이머를 이용하여 신종플루(A/Korea/01/ 2009(H1N1)) 바이러스를 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 이처럼 바이러스의 감염을 진단한다 하여도 감염된 인플루엔자 바이러스를 치료할 수 있는 제제로는 오셀타미비르(Oseltamivir, 상품명 타미플루), 자나미비어(Zanamivir, 상품명 리렌자) 등에 불과하고, 이러한 제제를 사용하여도 이에 대한 내성을 갖는 바이러스가 발생됨에 따라, 상기 바이러스를 치료하는 방법의 개발은 여전히 미미한 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국공개특허 제2011-0096940호
이러한 배경하에서, 본 발명자들은 독성이 적으면서 인플루엔자 바이러스 감염증을 효과적으로 치료하는 방법을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 코어(core)와 그의 표면에 결합된 시알산 또는 이의 유도체와 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계 화합물, 글리세르알데히드계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 부가 요소를 포함하고, 상기 시알산 또는 이의 유도체와 부가 요소는 소정의 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 결합체를 사용할 경우, 인플루엔자 바이러스 감염증을 치료할 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 항 바이러스 제제에 대하여 내성을 나타내는 바이러스에 의한 감염까지도 치료할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 코어와 그의 표면에 결합된 시알산 또는 이의 유도체; 및 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계 화합물, 글리세르알데히드계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 부가 요소를 포함하고, 상기 시알산 또는 이의 유도체는 각각 1.0 내지 6.0 nm의 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 결합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 결합체를 포함하는 인플루엔자 바이러스 감염증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 결합체를 포함하는 인플루엔자 바이러스 감염증 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 결합체를 인플루엔자 바이러스 감염이 의심되거나 또는 인플루엔자 바이러스에 감염된 개체에 투여하는 단계를 포함하는 인플루엔자 바이러스 감염증을 예방 또는 치료하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 결합체를 분리된 인플루엔자 바이러스에 처리하는 단계를 포함하는, 인플루엔자 바이러스의 감염을 억제하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 제공하는 결합체는 인플루엔자 바이러스의 표면에 존재하는 헤마글루티닌과 결합하여 인플루엔자 바이러스의 감염과정을 억제함으로써, 인플루엔자 바이러스 감염증을 예방 또는 치료할 수 있을 뿐만 아니라, 항 바이러스 제제에 대하여 내성을 나타내는 인플루엔자 바이러스에 대하여도 그의 감염증을 예방 또는 치료할 수 있으므로, 인플루엔자 바이러스 감염증의 예방 또는 치료용 제제의 개발에 널리 활용될 수 있다.
도 1은 6'-sialyllactose 및 PAMAM 덴드리머(G4)로부터 생성된 중합체와 부가 요소로서 단당류를 이용한 경우의 반응식이다.
도 2는 6'-sialyllactose 및 PAMAM 덴드리머(G4)로부터 생성된 중합체와 부가 요소로서 단당류 및 이당류의 조합을 이용한 경우의 반응식이다.
도 3은 6'-sialyllactose 및 PAMAM 덴드리머(G4)로부터 생성된 중합체와 부가 요소로서 페닐프로판노이드계 화합물을 이용한 경우의 반응식이다.
도 4는 6'-sialyllactose 및 PAMAM 덴드리머(G4)로부터 생성된 중합체와 부가 요소로서 글리세르알데히드계 화합물을 이용한 경우의 반응식이다.
도 5는 부가 요소로서 단당류 또는 이당류를 포함하는 결합체의 특성을 1H-NMR 방법으로 분석한 결과를 나타낸 스펙트럼이다.
도 6은 부가 요소로서 페닐프로판노이드계 화합물을 포함하는 결합체의 특성을 1H-NMR 방법으로 분석한 결과를 나타낸 스펙트럼이다.
도 7은 부가 요소로서 글리세르알데히드계 화합물을 포함하는 결합체의 특성을 1H-NMR 방법으로 분석한 결과를 나타낸 스펙트럼이다.
도 8은 16개의 6'-sialyllactose 및 PAMAM 덴드리머(G4)로부터 생성된 중합체와 부가 요소로서 10 개의 람노오스를 포함하는 결합체의 구조이다.
도 9는 16개의 6'-sialyllactose 및 PAMAM 덴드리머(G4)로부터 생성된 중합체와 부가 요소로서 10 개의 트랜스-신남알데히드(trans-cinnamaldehyde)를 포함하는 결합체의 구조이다.
도 10은 16개의 6'-sialyllactose 및 PAMAM 덴드리머(G4)로부터 생성된 중합체와 부가 요소로서 10 개의 글리세르알데히드를 포함하는 결합체의 구조이다.
도 11은 부가 요소로서 단당류 또는 이당류를 포함하는 결합체의 규칙성과 중합체의 크기를 측정한 결과이다.
도 12는 부가 요소로서 페닐프로판노이드계 화합물을 포함하는 결합체의 규칙성과 중합체의 크기를 측정한 결과이다.
도 13은 부가 요소로서 글리세르알데히드계 화합물을 포함하는 결합체의 규칙성과 중합체의 크기를 측정한 결과이다.
도 14는 부가 요소로서 단당류 또는 이당류를 포함하는 결합체의 HA에 대한 결합 친화력(in response units, RU)을 나타내는 그래프이다.
도 15는 부가 요소로서 글리세르알데히드계 화합물을 포함하는 결합체의 HA에 대한 결합 친화력을 나타내는 그래프이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시양태로서, 본 발명은 코어(core)와 그의 표면에 결합된 시알산 또는 그의 유도체와 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계 화합물, 글리세르알데히드계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 부가 요소를 포함하고, 상기 시알산 또는 그의 유도체와 부가 요소는 서로 일정한 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는, 결합체를 제공한다.
본 발명의 용어 코어(core)란, 시알산 또는 그의 유도체와 결합하여, 상기 시알산 또는 그의 유도체와 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계 화합물, 글리세르알데히드계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 부가 요소가 서로 일정한 간격으로 배열될 수 있게 하는 지지체로서의 역할을 수행하는 물질을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 코어를 구성하는 물질은 시알산 또는 그의 유도체 및 상기 부가 요소와 결합할 수 있는 반응기를 포함하는 한 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 폴리아미도아민(polyamidoamine, PAMAM), 폴리하이드록시부티레이트, 폴리하이드록시발레르에이트, 폴리라이신, 폴리락트산, 폴리글리콜리드, 폴리카프로락톤, 폴리프로필렌퓨머레이트, 폴리다이옥세논, 폴리뉴클레오티드, 이들의 공중합체을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 코어는 그의 표면에 복수개의 시알산 또는 그의 유도체와 부가 요소가 결합하여, 서로 일정한 간격으로 배열되는 것일 수 있다.
본 발명에서 제공하는 상기 코어의 형태는 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 상기 코어 구성물질의 고분자체로 구성된 구상의 형태가 될 수 있고, 다른 예로서, 상기 코어 구성물질의 선형 고분자체가 다수의 폴딩을 통해 중첩된 형태가 될 수도 있으며, 또 다른 예로서, 상기 코어 구성물질을 기반 화합물로 사용하여 형성된 덴드리머 형태가 될 수도 있다.
본 발명의 용어 "덴드리머(dendrimer)"란, 기반 화합물이 나무(dendron)가지 모양의 분자사슬로 중첩되어 구형의 구조를 이루는 거대분자를 의미하는데, 정확한 분자량과 구조를 갖는 나노 크기의 입자 형성이 용이하고, 최외각에 반응기를 다수 보유하고 있기 때문에, 화학적 또는 물리적으로 독특한 특성을 나타내며, 표면의 밀집된 말단기에 다양한 유도체와 반응기를 도입하는 것이 가능하다. 특히, 덴드리머는 선형 고분자 형태에 비해서 조절이 쉽고, 구조 예측이 용이하여 다양한 분야에 적용하는 것이 가능하다.
덴드리머를 형성하는 기반 화합물의 중첩 수준에 따라, 덴드리머의 세대를 특정할 수 있으며 1세대 덴드리머(G1), 2세대 덴드리머(G2), 3세대 덴드리머(G3), 4세대 덴드리머(G4) 및 5세대 덴드리머(G5)라 표현할 수 있다. 즉, 기반 화합물이 1개 추가로 결합됨에 따라, 세대수로 1세대씩 증가한다. 일 구체예에서, 상기 덴드리머는 4세대 덴드리머(G4)일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 덴드리머는 상술한 코어를 구성하는 물질을 기반 화합물로 사용할 수 있는데, 상기 기반 화합물은 표면에 복수개의 시알산 또는 그의 유도체와 부가 요소가 결합하여, 서로 일정한 간격으로 배열될 수 있는 코어를 형성할 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 폴리아미도아민, 폴리라이신, 폴리뉴클레오티드 등이 될 수 있고, 다른 예로서, 폴리아미도아민이 될 수 있다.
본 발명의 용어 시알산(sialic acid)이란, 시알린산 또는 뉴라민산 이라고도 호칭되며, 피루브산과 만노사민의 알돌축합체인 노이람산이 n-아세틸화, n-글리콜화 또는 o-아세틸화된 화학구조를 갖는 아미노당의 일종을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 시알산은 바이러스의 헤마글루티닌(HA)과 결합하여 그의 기능을 억제하는 리간드로서 사용될 수 있는데, 상기 리간드로는 시알산 뿐만 아니라 그의 유도체가 사용될 수도 있다.
본 발명의 용어 유도체(derivative)란, 목적 화합물의 일부를 화학적으로 변화시켜서 얻어지는 유사한 화합물을 의미하는데, 대체로 목적 화합물 중의 수소원자 또는 특정 원자단이 다른 원자 또는 원자단에 의하여 치환된 화합물이 될 수 있다.
*본 발명에 있어서, 상기 유도체는 시알산의 유도체로 해석될 수 있는데, 상기 시알산의 유도체는 바이러스의 HA와 결합하여 그의 기능을 억제할 수 있는 한, 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 시알산에 당류가 결합된 시알릴올리고당이 될 수 있고, 다른 예로서, 3'-시알릴락토스(3'-Sialyllactose), 6'-시알릴락토스(6'-Sialyllactose), 시알릴락토-N-테트라오스(sialyl lacto-N-tetraose), 디시알릴락토-N-테트라오스(disialyl lacto-N-tetraose) 등이 될 수 있다.
본 발명에 있어 단당류 및 이당류는 환원성을 갖는 당으로 바람직하게는 단당류인 람노스(rhamnose), 글루코스(glucose), 갈락토스(galactose)가 있고, 이당류는 락토스(lactose), 말토스(maltose)가 존재하나 이들에 한정되지 않으며, 또한 삼당류도 포함될수 있다.
본 발명의 용어 결합체(conjugate)란, 하나의 코어에 다수의 시알산 또는 그의 유도체와 부가 요소가 결합된 형태의 물질을 의미한다. 구체적으로, 상기 결합체는 시알산 또는 그의 유도체와 부가 요소가 일정한 간격으로 코어에 결합된 형태일 수 있다. 또한, 본 발명의 결합체는 시알산 또는 그의 유도체와 부가 요소가 코어의 반응기를 통해 결합되거나, 또는 링커를 통해 다수의 시알산 또는 그의 유도체와 부가 요소가 코어에 결합된 형태일 수 있다. 이때, 상기 코어의 반응기는 시알산 또는 그의 유도체와 부가 요소가 코어에 결합될 수 있는 한, 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 공지된 반응기를 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 코어는 시알산 또는 그의 유도체와 부가 요소가 결합될 수 있는 한, 그의 구성물질 또는 형태면에서 제한되지 않기 때문에, 상기 결합체는 코어와 시알산 또는 그의 유도체와 부가 요소의 다양한 조합에 의하여, 다양한 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 코어는 그의 표면에 복수개의 시알산, 시알릴락토스 또는 이들의 유도체가 결합하여, 서로 동일한 간격으로 배열되어야 하기 때문에, 일정 수준 이상의 직경을 갖고 있는 것이 바람직하다. 상기 코어의 직경은 그의 표면에 복수개의 시알산, 시알릴락토스 또는 이들의 유도체가 결합하여, 서로 동일한 간격으로 배열될 수 있는 한, 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 1.0 내지 6.0 nm가 될 수 있고, 다른 예로서, 3.5 내지 5.5 nm가 될 수 있으며, 또 다른 예로서, 4.0 내지 6.0 nm가 될 수 있고, 또 다른 예로서, 4.5 내지 5.4 nm가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 먼저 에틸렌 디아민 코어(G4)를 갖는 PAMAM 덴드리머의 아미노기로 6SL의 환원당의 알데히드 그룹을 환원성 아미노화 하였고, 이때 생성된 중합체에 다시 부가 요소로 환원성 아미노화하여 다양한 형태의 6'-시알릴락토스 및 부가 요소와 에틸렌 디아민 코어(G4)를 갖는 PAMAM 덴드리머의 결합체를 제조하고(도 1 내지 도 4). 이에 포함된 6SL의 수를 결정하였다(표 1).
이어, 상기 결합체의 인플루엔자 바이러스 감염억제능을 시험관 조건에서 분석한 결과, H1N1 바이러스의 감염억제 효능을 확인하였다(표 3).
다음으로, HA에 대한 결합체의 결합 친화력을 분석한 결과, 모두 HA 단백질과 높은 결합친화도를 나타냄을 확인하였다(표 4).
상기 결합체에서 하나의 덴드리머 구조 당 시알산은 15 내지 25 개, 또는 16 내지 20개로 포함할 수 있고, 부가 요소는 각각 독립적으로 10 내지 30개로 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 결합체에서 하나의 덴드리머 구조 당 시알산은 16개 또는 20개를 포함할 수 있고, 부가 요소는 각각 독립적으로 10개, 20개 또는 30개로 포함할 수 있다. 상기 부가 요소에서 단당류 또는 이당류는 람노스, 갈락토스, 락토스, 만노스, 글루코스, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있고, 페닐알데히드계 화합물을 트랜스-신남알데히드 또는 히드록시메톡시신남산일 수 있으며, 글리세르알데히드 유도체도 부가체로 사용될 수 있다
다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 결합체를 포함하는 인플루엔자 바이러스 감염증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명에서 제공하는 약학 조성물에 포함된 결합체의 함량은 인플루엔자 바이러스 감염증을 예방 또는 치료하는 효과를 나타낼 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 총 조성물의 중량 대비 0.0001 내지 50 중량%가 될 수 있고, 다른 예로서, 0.01 중량% 내지 10 중량%가 될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 약학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있고, 상기 담체는 비자연적 담체(non-naturally occuring carrier)를 포함할 수 있다.
상기 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명에서, 상기 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
또 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 결합체 또는 상기 결합체를 포함하는 약학 조성물을, 인플루엔자 바이러스 감염증의 발병이 의심되거나 또는 인플루엔자 바이러스 감염증이 발병된 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 인플루엔자 바이러스 감염증을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명의 결합체 또는 이를 포함하는 약학 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있으며, 본 발명의 용어, "약학적으로 유효한 양"이란, 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 성별, 연령, 체중, 건강상태, 질병의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로, 및 배출 비율, 치료 기간, 배합 또는 동시에 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
일 예로서, 본 발명의 결합체는, 일 예로서, 1회 투여시 1×107 내지 1×1011개, 다른 예로서 1×108 내지 5×1010개, 또 다른 예로서 5×108 내지 2×1010개가 투여될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 예로서, 본 발명의 약학 조성물을 기준으로 하는 경우에는, 고형분을 기준으로 1일 0.0001 내지 100 mg/체중 kg으로, 더욱 구체적으로 0.001 내지 100 mg/체중 kg으로 투여할 수 있다. 투여는 상기 권장 투여량을 하루에 한 번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.
본 발명의 인플루엔자 바이러스 감염증의 예방 또는 치료 방법에서, 상기 약학 조성물을 투여하는 투여 경로 및 투여 방식은 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 해당 부위에 상기 결합체를 포함하는 약학 조성물이 도달할 수 있는 한 임의의 투여 경로 및 투여 방식에 따를 수 있다. 구체적으로, 상기 약학 조성물은 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있으며, 그 투여 경로의 비제한적인 예로는, 구강, 직장, 국소, 정맥내, 복강내, 근육내, 동맥내, 경피, 비측내 또는 흡입 등을 통하여 투여되는 것을 들 수 있다.
또 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 결합체를 포함하는 인플루엔자 바이러스 감염증 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "개선"이란, 본 발명의 결합체를 포함하는 조성물의 투여로 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 용어 "식품"이란, 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 건강 기능 식품 및 건강 식품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
본 발명의 식품 조성물은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 높은 수준으로 인플루엔자 바이러스 감염증을 개선시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있으므로, 건강 증진 목적으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
상기 건강 기능(성) 식품(functional food)이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)과 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 '기능(성)'이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품용 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나므로, 본 발명의 식품은 인플루엔자 바이러스 감염증 개선 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
상기 건강 식품(health food)은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)은 건강보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 건강 기능 식품, 건강식품, 건강보조식품의 용어는 호용된다.
구체적으로, 상기 건강 기능 식품은 본 발명의 화합물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품 소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용이 없는 장점이 있다.
상기 식품 조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu), 크륨(Cr) 등의 미네랄; 및 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 포함할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물의 일 예로 건강음료 조성물로 사용될 수 있으며, 이 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드; 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제; 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 건강음료 조성물 100 mL 당 일반적으로 약 0.01 g 내지 0.04 g, 구체적으로 약 0.02 g 내지 0.03 g이 될 수 있다.
상기 외에 건강음료 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산, 펙트산의 염, 알긴산, 알긴산의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 또는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일주스, 과일주스 음료, 또는 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 건강음료 조성물 100 중량부당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
또 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 결합체 또는 상기 결합체를 인플루엔자 바이러스에 처리하는 단계를 포함하는, 인플루엔자 바이러스의 감염을 억제하는 방법을 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 결합체는 이에 포함된 시알산 또는 그의 유도체가 인플루엔자 바이러스의 표면에 존재하는 헤마글루티닌과 결합하여 소포를 형성하고, 이로 인하여 상기 바이러스의 부착, 세포내 진입 및 엔도좀 융합/방출 과정을 억제하며, 바이러스의 세포내 진입에 관여하고, 바이러스의 감염에 의하여 증가되는 NA의 발현수준을 저하시키는 효과를 나타낼 수 있다.
따라서, 본 발명의 결합체는 시험관 조건(in vitro), 생체내 조건(in vivo) 또는 탈체 조건(ex vivo)에서 인플루엔자 바이러스의 감염을 억제하기 위하여 사용할 수 있다.
특히, 목적하는 세포에 대한 인플루엔자 바이러스의 감염성 연구를 수행하기 위하여 시험관 조건(in vitro) 또는 탈체 조건(ex vivo)에서 인플루엔자 바이러스의 감염을 억제하고자 하는 경우, 상기 결합체를 적절한 농도로 완충액에 희석시킨 후, 바이러스 용액 또는 바이러스에 감염된 세포에 처리하여, 상기 세포에 대한 인플루엔자 바이러스의 감염을 억제할 수 있다.
본 발명의 결합체는, 코어와 6'-시알릴락토스를 혼합하고 소듐 보레이트를 첨가하여 반응시키는 제1 반응단계; 및
상기 제1 반응물에 부가 요소를 첨가하고 소듐 보레이트를 첨가하여 반응시키는 제2 반응단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조될 수 있다.
상기 제1 반응단계 및 제2 반응단계는 서서히 교반하는 단계를 포함할 수 있고, 암소 및 15 내지 25℃의 실온에서 3일 내지 6일 간 반응시키는 것일 수 있다.
상기 소듐 보레이트는 40mM 내지 60mM의 NaCNBH3을 포함하는 0.08M 내지 0.12M 소듐 보레이트 완충액으로서 pH 9.0 내지 10.0인 것일 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 시알릴락토스와 부가 요소 및 PAMAM 덴드리머의 결합체의 합성
먼저 에틸렌 디아민 코어(G4)를 갖는 PAMAM 덴드리머의 아미노기로 6SL의 환원당의 알데히드 그룹을 환원성 아미노화 하였고, 이때 생성된 중합체에 다시 부가 요소로서 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계, 또는 글리세르알데히드계 화합물을 환원성 아미노화하여 다양한 형태의 6'-시알릴락토스 및 상기 부가 요소와 에틸렌 디아민 코어(G4)를 갖는 PAMAM 덴드리머의 결합체를 제조하였다(도 1 내지 도 4).
대략적으로, 50mM NaCNBH3을 포함하는 0.1M 소듐 보레이트 완충액(pH 9.5)에서, PAMAM 덴드리머(G4)와 서로 다른 양의 6'-시알릴락토스를 혼합하였고, 이때 생성된 물질 각각을 50mM NaCNBH3을 포함하는 0.1M 소듐 보레이트 완충액(pH 9.5) 하에서, 다양한 양의 부가 요소를 가하여 반응시켰다(표 1). 1단계와 2단계 반응에서 각각은 모두 반응액을 서서히 교반하면서, 암소 및 실온에서 5일 동안 연속적으로 반응시켰다. 반응이 종료된 후, 적절한 크기(MWCO 3K)의 Amicon centrifugal filters (Millipore)를 사용하여 여과함으로써, 반응하지 않은 제제를 제거하고, 탈이온수로 용매를 교체하였다. 여과 후, 용액을 동결건조시키고, 얻어진 백색 분말의 시료를 사용 시까지 건조하여 저장하였다.
PAMAM 덴드리머(G4)와 6'-시알릴락토스의 혼합비 및 생성물과 부가 요소의 혼합비(mg)를 하기의 표 1에 나타내었다. 제조되는 결합체의 구조의 예시는 도 8 내지 10과 같다.
결합체 덴드리머(G4) 6'-sialyllactose 1차 중합체 부가 요소
20SL-G4 80 118.1 - -
10R-20SL-G4 80 118.1 53.0 Rha 4.4
20R-20SL-G4 80 118.1 53.0 Rha 11.7
30R-20SL-G4 80 118.1 53.0 Rha 36.4
10G-20SL-G4 80 118.1 53.0 Glc 4.3
20G-20SL-G4 80 118.1 53.0 Glc 11.5
30G-20SL-G4 80 118.1 53.0 Glc 36.0
10L-20SL-G4 80 118.1 53.0 Lac 8.6
20L-20SL-G4 80 118.1 53.0 Lac 23.1
30L-20SL-G4 80 118.1 53.0 Lac 72.1
10M-20SL-G4 80 118.1 53.0 Mal 8.6
20M-20SL-G4 80 118.1 53.0 Mal 23.1
30M-20SL-G4 80 118.1 53.0 Mal 72.1
16SL-G4 80 94.4 - -
10R-16SL-G4 80 94.4 48.1 Rha 4.3
20R-16SL-G4 80 94.4 48.1 Rha 11.5
30R-16SL-G4 80 94.4 48.1 Rha 36.0
10G-16SL-G4 80 94.4 48.1 Glc 4.4
20G-16SL-G4 80 94.4 48.1 Glc 11.7
30G-16SL-G4 80 94.4 48.1 Glc 36.0
20SL-G4 80 118.8 - -
10tCA-20SL-G4 80 118.8 53.0 tCA 3.2
20tCA-20SL-G4 80 118.8 53.0 tCA 8.5
30tCA-20SL-G4 80 118.8 53.0 tCA 26.4
10HMCA-20SL-G4 80 118.8 53.0 HMCA 4.3
20HMCA-20SL-G4 80 118.8 53.0 HMCA 11.4
30HMCA-20SL-G4 80 118.8 53.0 HMCA 35.6
16SL-G4 80 94.4 - -
20tCA-16SL-G4 80 94.4 48.1 tCA 8.5
20HMCA-16SL-G4 80 94.4 48.1 HMCA 11.4
20SL-G4 80.0 118.0 - -
10GA-20SL-G4 80.0 118.0 53.0 2.2
20GA-20SL-G4 80.0 118.0 53.0 5.8
30GA-20SL-G4 80.0 118.0 53.0 18.0
16SL-G4 80.0 94.4 - -
10GA-16SL-G4 80.0 94.4 48.1 2.2
20GA-16SL-G4 80.0 94.4 48.1 5.8
30GA-16SL-G4 80.0 94.4 48.1 18.0
*SL; 6'-sialyllactose, R; Rhamnose, G; Glucose, L; Lactose, M; Mannose, tCA; trans-cinnamaldehyde, HMCA; 4-hydroxy-3-methoxycinnamic acid, GA; Glyceraldehyde
실시예 2: 6'-시알릴락토스 및 부가 요소와 PAMAM 덴드리머(G4) 결합체의 특성분석
상기 실시예 1에서 합성된 6'-시알릴락토스 및 부가 요소로서 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계 화합물, 또는 글리세르알데히드계 화합물과 PAMAM 덴드리머(G4)결합체의 특성을 1H-NMR 및 DLS(dynamic light scattering)를 사용하여 분석하였다.
실시예 2-1: 1H-NMR 분석
PAMAM(G4) 덴드리머, 6'-시알릴락토스 및 부가 요소로서 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계, 또는 글리세르알데히드계 화합물의 결합체에 대한 NMR 스펙트럼은 Bruker AVANCE III 700 분광기를 사용하여 중수소 옥사이드(D2O)에서 측정하였고(도 5 내지 도 7), 상기 데이터 분석을 통해 PAMAM 덴드리머(G4)에 결합된 6'-시알릴락토스 및 부가 요소의 평균값을 산출하였다(표 2, 및 도 5 내지 도 7).
결합체 6'-sialyllactose의 수 부가 요소의 수
20SL-G4 20.1 -
10R-20SL-G4 20.1 Rhamnose 10.0
20R-20SL-G4 20.1 Rhamnose 19.8
30R-20SL-G4 20.1 Rhamnose 27.5
10G-20SL-G4 20.1 Glucose 10.1
20G-20SL-G4 20.1 Glucose 20.0
30G-20SL-G4 20.1 Glucose 27.3
10L-20SL-G4 20.1 Lactose 9.8
20L-20SL-G4 20.1 Lactose 19.8
30L-20SL-G4 20.1 Lactose 27.0
10M-20SL-G4 20.1 Maltose 10.0
20M-20SL-G4 20.1 Maltose 19.9
30M-20SL-G4 20.1 Maltose 27.1
16SL-G4 16.0 -
10R-16SL-G4 16.0 Rhamnose 10.1
20R-16SL-G4 16.0 Rhamnose 20.0
30R-16SL-G4 16.0 Rhamnose 27.6
10G-16SL-G4 16.0 Glucose 10.0
20G-16SL-G4 16.0 Glucose 19.9
30G-16SL-G4 16.0 Glucose 27.4
20SL-G4 20.1 -
10tCA-20SL-G4 20.1 10.3
20tCA-20SL-G4 20.1 20.0
30tCA-20SL-G4 20.1 27.5
10HMCA-20SL-G4 20.1 10.0
20HMCA-20SL-G4 20.1 19.8
30HMCA-20SL-G4 20.1 26.8
16SL-G4 16.0 -
20tCA-16SL-G4 16.0 20.3
20HMCA-16SL-G4 16.0 27.1
20SL-G4 20.1 -
10GA-20SL-G4 20.1 10.0
20GA-20SL-G4 20.1 20.1
30GA-20SL-G4 20.1 28.7
16SL-G4 16.0 -
10GA-16SL-G4 16.0 10.3
20GA-16SL-G4 16.0 20.1
30GA-16SL-G4 16.0 29.0
상기 얻어진 결과로부터, 합성된 중합체의 구조를 예상할 수 있었다(도 8 내지 도 10).
실시예 2-2: DLS(dynamic light scattering) 분석
PAMAM 덴드리머(G4), 6'-시알릴락토스 및 부가 요소로서 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계, 또는 글리세르알데히드계 화합물의 결합체의 규칙성과 크기는 Beckman Coulter DelsaMax PRO(Brea, California, USA)를 사용한 DLS(dynamic light scattering)에 의해 얻어진 유체역학적 직경(hydrodynamic diameter)과 다분산성(polydispersity)의 데이터 분석을 통하여 판단하였다(표 3, 및 도 11 내지 도 13). 간단히 살펴보면, 시료를 pH 7.4의 10 mM PBS에 녹이고 20℃에서 5 duplicate의 셋트로 했으며 DelsaMax Analysis Software version 1.0을 사용하여 데이터를 획득하였다. DLS 분석에 의해 얻어진 PAMAM 덴드리머(G4), 6'-시알릴락토스 및 부가 요소와의 결합체의 규칙성과 크기를 하기의 표 3에 나타내었다.
결합체 유체역학적 직경 (nm) 다분산성 (%Pd)
PAMAM G4 5.4 ± 0.20 20.5 ± 2.10
20SL-G4 5.8 ± 0.10 24.6 ± 0.35
10R-20SL-G4 6.0 ± 0.15 22.1 ± 1.70
20R-20SL-G4 6.0 ± 0.10 22.1 ± 0.93
30R-20SL-G4 6.1 ± 0.0 23.1 ± 0.60
10G-20SL-G4 5.8 ± 0.06 23.5 ± 1.63
20G-20SL-G4 5.9 ± 0.15 22.4 ± 2.31
30G-20SL-G4 6.0 ± 0.12 22.6 ± 2.84
10L-20SL-G4 5.9 ± 0.10 26.1 ± 2.70
20L-20SL-G4 6.1 ± 0.10 22.5 ± 0.50
30L-20SL-G4 6.2 ± 0.10 24.7 ± 0.90
10M-20SL-G4 5.9 ± 0.20 25.6 ± 2.50
20M-20SL-G4 6.2 ± 0.10 23.3 ± 0.60
30M-20SL-G4 6.2 ± 0.10 25.8 ± 1.10
16SL-G4 5.8 ± 0.15 22.0 ± 2.30
10R-16SL-G4 6.0 ± 0.20 23.1 ± 1.10
20R-16SL-G4 6.0 ± 0.10 25.0 ± 2.50
30R-16SL-G4 6.1 ± 0.10 26.0 ± 0.80
10G-16SL-G4 6.2 ± 0.20 25.1 ± 3.20
20G-16SL-G4 6.2 ± 0.10 26.6 ± 4.80
30G-16SL-G4 6.1 ± 0.20 25.2 ± 2.80
PAMAM G4 5.3 ± 0.51 19.9 ± 1.70
20SL-G4 5.9 ± 0.83 23.1 ± 2.30
10tCA-20SL-G4 7.0 ± 0.10 25.0 ± 5.50
20tCA-20SL-G4 6.3 ± 0.10 27.7 ± 2.00
30tCA-20SL-G4 13.3 ± 0.80 50.7 ± 4.9
10HMCA-20SL-G4 6.2 ± 0.10 27.3 ± 3.4
20HMCA-20SL-G4 6.5 ± 0.10 27.7 ± 4.2
30HMCA-20SL-G4 8.8 ± 0.10 28.5 ± 1.5
16SL-G4 5.9 ± 0.20 22.0 ± 0.25
20tCA-16SL-G4 11.4 ± 0.90 46.5 ± 2.50
20HMCA-16SL-G4 7.4 ± 0.20 29.7 ± 2.16
PAMAM G4 5.3 ± 0.33 18.9 ± 2.03
20SL-G4 5.9 ± 0.24 25.2 ± 0.95
10GA-20SL-G4 5.8 ± 0.15 23.3 ± 2.89
20GA-20SL-G4 5.9 ± 0.0 22.1 ± 0.81
30GA-20SL-G4 5.8 ± 0.15 24.7 ± 3.35
16SL-G4 5.8 ± 0.50 23.0 ± 1.75
10GA-16SL-G4 6.1 ± 0.10 25.0 ± 2.40
20GA-16SL-G4 6.1 ± 0.10 24.0 ± 0.90
30GA-16SL-G4 6.0 ± 0.0 23.5 ± 2.21
실시예 3: 시험관 조건에서 시알릴락토스와 부가 요소 및 PAMAM 덴드리머(G4) 결합체의 인플루엔자 바이러스 감염 억제분석
먼저, PBS를 이용하여 시험하고자 하는 결합체의 반-로그 연속 희석액(half-log serial dilution)을 제조하였다. 상기 제조된 희석액 50 ㎕를 동일부피의 1 × 103 TCID50의 인플루엔자 H1N1 균주(A/PR/8/34))와 혼합하였다. 상기 혼합액을 37℃에서 1시간 동안 배양하고, 이어 1.5 × 105세포수/㎖의 MDCK 세포를 100 ㎕씩 가한 다음, 5% CO2 및 37℃ 조건에서 18시간 동안 추가로 배양하였다. 배양이 종료된 후, 상기 배양된 MDCK 세포에 고정액(아세톤:PBS=4:1, v/v)을 가하고 10 내지 15분 동안 고정시켰다. 이어, 항-NP 마우스 항체(Millipore) 및 항-마우스 염소 항체-HRP 결합체(Jackson Immunoresearch)를 사용한 ELISA 분석을 수행하여, 상기 각 MDCK 세포에 포함된 인플루엔자 핵 단백질(NP)을 검출하였다. 이때, 음성 대조군(미감염 세포, 감염율 0%) 및 양성 대조군(억제제 없이 감염된 세포, 감염율 100%)에 대한 흡광도를 사용하여 상기 각 MDCK 세포에 대한 감염율을 산출하고, 상기 산출된 감염율의 통계분석은 GraphPad Prism 6.0 (GraphPad Software, San Diego, CA)을 사용하여 수행하였다(표 4).
표 4에서 보는 바와 같이 시험관 조건에서 단당류 또는 이당류, 페닐프로판노이드계 화합물, 또는 글리세르알데히드계 화합물과 같은 부가 요소를 사용한 경우 모두 강한 인플루엔자 바이러스 감염 억제 효능은 나타내면서 세포독성이 적어서 약물로 사용하기 적합한 것으로 평가되었다.
결합체 IC50 (μM) CC50 (μM)
20SL-G4 1.7 310.1
10R-20SL-G4 1.8 974.9
10G-20SL-G4 1.5 733.7
10L-20SL-G4 1.9 857.5
16SL-G4 0.5 622.1
20R-16SL-G4 0.8 >1000
20G-16SL-G4 0.7 951.6
20SL-G4 3.3 352.3
10tCA-20SL-G4 3.7 506.2
16SL-G4 0.5 359.8
20tCA-16SL-G4 1.0 705.5
20HMCA-16SL-G4 1.3 582.0
20SL-G4 2.9 290.2
10GA-20SL-G4 5.1 744.5
20GA-20SL-G4 3.8 800.8
16SL-G4 0.3 337.0
10GA-16SL-G4 0.3 919.4
실시예 4: HA에 대한 시알릴락토스와 부가 요소 및 PAMAM 덴드리머(G4) 결합체 결합체의 결합 친화력 분석
표준 아민 커플 링 프로토콜(GE healthcare, Uppsala, Sweden)에 따라 H1N1 바이러스의 표면항원인 HA 단백질을 CM5 칩에 고정시키고, 이로부터 시알릴락토스와 부가 요소로서 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계, 또는 글리세르알데히드계 화합물 및 PAMAM 덴드리머(G4) 결합체와 HA 단백질 간의 분자반응/속도 데이터를 수득하는 SPR(Surface plasmon resonance) 분석을 통해, HA와 시알릴락토스와 부가 요소 및 PAMAM 덴드리머(G4) 결합체의 결합 친화력을 분석하였다.
대략적으로, CM5 칩 표면의 카르복시 메틸기는 N-에틸-N-(디메틸아미노프로필) 카르보디이미드와 N-히드록시석신이미드의 동일몰량 혼합물(최종농도 0.05M) 35㎖을 가하여(유속, 5㎖/분) 활성화시켰다. 그런 다음, HA를 100 mM 소듐아세테이트 완충액(pH 5.0) 완충액에 50㎍/㎖가 되도록 가하고, 상기 활성화된 CM5 칩 표면에 가하였다. 이어, 35㎕의 1M 에탄올아민을 처리하여 상기 CM5 칩 표면의 미반응 부위를 불활성화 시켰다.
한편, N-에틸-N-(디메틸아미노프로필) 카르보디이미드와 N-히드록시숙신이미드(최종농도 0.05M)의 동일몰량 혼합물(최종농도 0.05M) 35㎖을 가한 다음(유속, 5㎖/분), 35㎕의 1M 에탄올아민을 처리하여 대조군을 제작하였다.
다음으로, 6-SL PAMAM 결합체를 HBS-EP 완충액(0.01 M HEPES, 0.15 M NaCl, 3 mM EDTA, 0.005% surfactant P20, pH 7.4)에 희석시켰다. 서로 다른 수준의 시알릴락토스와 부가 요소 및 PAMAM 덴드리머(G4) 결합체의 희석액을 50㎕/분의 유속으로 상기 HA가 결합된 CM5 칩에 가하였다. 그런 다음, 상기 CM5 칩에 HBS-EP 완충액을 가하여, 해리를 촉진시켰다. 3분이 경과한 후, 상기 CM5 칩에 2 M NaCl 50 ㎕를 가하여, 상기 CM5 칩의 표면을 재생하였다. 반응결과는 BIAcore 3000 control 및 BIAevaluation software (version 4.0.1)를 사용한 BIAcore 3000 (GE healthcare, Uppsala, Sweden)를 이용하여 분석하였고, 25℃에서 시간(센서 그램)의 함수로 표시하였다(도 14 내지 도 15).
도 14 내지 도 15에서 보듯이, 사용된 시알릴락토스와 부가 요소 및 PAMAM 덴드리머(G4) 결합체는 대부분 HA 단백질과 높은 결합 친화도를 나타냄을 확인하였다.

Claims (12)

  1. 코어(core)와 그의 표면에 결합된 시알산 또는 이의 유도체; 및 단당류, 이당류, 페닐프로판노이드계 화합물, 글리세르알데히드계 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 부가 요소를 포함하는 결합체로서,
    상기 시알산 또는 이의 유도체는 각각 1.0 내지 6.0 nm의 간격으로 배열된 것인 결합체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어는 폴리아미도아민, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리하이드록시발레르에이트, 폴리라이신, 폴리락트산, 폴리글리콜리드, 폴리카프로락톤, 폴리프로필렌퓨머레이트, 폴리다이옥세논, 폴리뉴클레오티드, 이들의 공중합체 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 물질로 구성된 것인, 결합체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코어는 덴드리머인 것인, 결합체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코어는 3.0 내지 6.0 nm의 직경을 갖는 것인, 결합체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시알산, 시알릴락토스 또는 이들의 유도체는 3'-시알릴락토스(3'-Sialyllactose), 6'-시알릴락토스(6'-Sialyllactose), 시알릴락토-N-테트라오스(sialyl lacto-N-tetraose), 디시알릴락토-N-테트라오스(disialyl lacto-N-tetraose) 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인, 결합체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 시알산 또는 그의 유도체는 코어의 반응기와 결합하거나 또는 링커를 통해 코어와 결합하는 것인, 결합체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 시알산 또는 이들의 유도체는 1.6 내지 3.5 nm의 간격으로 배열된 것인, 결합체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 결합체를 포함하는, 인플루엔자 바이러스 감염증 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 결합체를 포함하는, 인플루엔자 바이러스 감염증 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 결합체를, 인플루엔자 바이러스 감염이 의심되거나 또는 인플루엔자 바이러스에 감염된 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 인플루엔자 바이러스 감염증을 예방 또는 치료하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인플루엔자 바이러스는 인플루엔자 A 바이러스 또는 인플루엔자 B 바이러스인 것인, 방법.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 결합체를, 인플루엔자 바이러스에 처리하는 단계를 포함하는, 인플루엔자 바이러스의 감염을 억제하는 방법.
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