KR101818377B1 - Block copolymer containing diselenide-crosslinked for reactive oxygen species-related diagnosis/treatment and manufacturing method therof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 활성 산소종 관련 질환의 진단/치료용 디셀레나이드 가교결합을 함유한 블록 공중합체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생체 안정성이 우수한 디셀레나이드 가교 결합을 이룰 수 있는 블록 공중합체를 제조하여, 이를 선택적으로 약물전달이 가능한 약물 전달체로서 응용하고자 하는 것이다.
본 발명의 여러 구현예에 따르면, 생체 안정성이 우수한 디셀레나이드 가교 결합을 이룰 수 있는 블록 공중합체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 블록 공중합체는 생체안정성이 우수하고 암 조직에 높은 농도로 존재하는 활성산소에 감응하여 소수성의 디셀레나이드 결합이 친수성의 셀렌산(selenic acid)으로 전환되어 가교 결합이 붕괴됨에 따라 진단/치료 제제를 선택적으로 방출하는데 효과적이므로, 약물 전달체로 응용할 수 있다.The present invention relates to a block copolymer containing a diselenide crosslinking for diagnosing / treating an active oxygen species-related disease and a method for producing the block copolymer, and more particularly, to a block copolymer capable of achieving diselenide crosslinking with excellent biostability And to apply the copolymer as a drug delivery agent capable of selectively delivering a drug.
According to various embodiments of the present invention, there is provided a block copolymer capable of achieving bis-selenide crosslinking excellent in biostability and a method for producing the block copolymer.
The block copolymer is excellent in biostability and is sensitive to active oxygen present in cancer tissues at a high concentration to convert the hydrophobic diselenide bond into hydrophilic selenic acid to collapse the crosslinking, It can be applied as a drug delivery system since it is effective in selectively releasing the agent.
Description
본 발명은 활성 산소종 관련 질환의 진단/치료용 디셀레나이드 가교결합을 함유한 블록 공중합체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생체 안정성이 우수한 디셀레나이드 가교 결합을 이룰 수 있는 블록 공중합체를 제조하여, 이를 선택적으로 약물전달이 가능한 약물 전달체로서 응용하고자 하는 것이다.
The present invention relates to a block copolymer containing a diselenide crosslinking for diagnosing / treating an active oxygen species-related disease and a method for producing the block copolymer, and more particularly, to a block copolymer capable of achieving diselenide crosslinking with excellent biostability And to apply the copolymer as a drug delivery agent capable of selectively delivering a drug.
최근 난용성 약물의 가용화 및 병변 조직으로의 약물 전달 효율 개선을 위해 나노기술을 접목시킨 진단 및 치료용 나노의약품이 활발히 연구되고 있다. In recent years, nano-medicine for diagnosis and treatment has been actively studied in order to solubilize poorly soluble drugs and improve drug delivery efficiency to lesion tissues.
특히, 생체 적합성이고 생분해성인 중합체들로 이루어진 마이셀(micelles)은 암치료를 위한 나노기술에서 주문형 소수성 항암제의 전달을 위한 전달 모듈로서 광범위하게 사용되어왔다. 이러한 중합성 마이셀의 양친매성으로 인해, 중합성 마이셀은 자신의 소수성 코어(core) 내에 물에 잘 녹지 않는 약물을 포함할 수 있다. 또한, 중합성 마이셀의 크기는 나노 단위이기 때문에, 투과성 신생 혈관을 통과함으로써 종양 간질 내에 소극적으로 축적될 수 있으며 암세포와 직접적인 상호작용을 할 수 있다.In particular, micelles of biocompatible and biodegradable polymers have been widely used as delivery modules for the delivery of customized hydrophobic anti-cancer drugs in nanotechnology for cancer treatment. Due to the amphipathic nature of such polymeric micelles, polymeric micelles can include drugs that are poorly water soluble in their hydrophobic core. In addition, since the size of the polymerizable micelle is nanometer, it can passively accumulate in the tumor epilepsy by passing through the permeable neovasculature, and can directly interact with cancer cells.
그러나, 기존의 약물전달 나노 의약품의 경우에는 정맥 내로 투여 시, 종래의 중합성 마이셀은 혈액 내 매우 낮게 희석된 조건에 노출되어 투여되는 즉시 불안정하게 되고, 물리적 상호작용에 의하여 자가조립체를 형성하므로 생체 내 환경에 노출되었을 때 희석 또는 과량의 양친성 물질에 의해 그 구조가 매우 불안정하여 쉽게 붕괴됨에 따라 약물 및 조영제가 조기방출되는 문제점을 가지고 있다.However, in the case of conventional drug delivery nano-drugs, conventional polymeric micelles when administered intravenously become unstable immediately after being exposed to very low diluted conditions in the blood, and form a self-assembly by physical interaction, When exposed to the environment, the structure is very unstable due to dilution or excessive amphiphiles, and thus the drug and contrast agent are released early due to the collapse.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 마이셀의 코어, 쉘, 또는 코어-쉘 계면에 가교 결합(crosslinking) 전략을 적용하여 왔다. 이 때, 마이셀 구조를 온전하게 효율적으로 유지하면서, 마이셀의 가교 결합된 부분은 체순환 동안 약물의 조기 방출을 예방하는 물리적 장벽으로서 작용한다.To solve this problem, a crosslinking strategy has been applied to the core, shell, or core-shell interface of the micelle. At this time, while maintaining the micelle structure intact and efficiently, the cross-linked portion of the micelle serves as a physical barrier to prevent premature drug release during the systemic cycle.
하지만, 이러한 가교결합은 병변조직에서의 약물 방출 또한 지연시키는 한계가 있으며, 종양 위치에서의 원하는 약물 방출을 제한할 수도 있다. 예를 들어, 가교 결합된 마이셀은 종종 지속적인 방식으로 약물을 방출하여, 세포독성인 농도의 약물을 종양 조직의 국소로 제공하지 못할 수 있다. 종양-특이적인 약물 방출의 유도 및 촉진에 의해 전반적인 치료 효능을 개선하기 위하여, 자극 감응성인 가교 결합된 마이셀이 연구되었다. 이러한 마이셀들은 종양 부분과 정상 조직을 구분하는 특정 생리적 자극에 맞추어 제조될 수 있다. pH, 글루타치온, 프로테아제, 및 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)과 같은 다양한 내생적 자극의 수치에서의 변화는 약물 방출의 방아쇠로서 작용할 수도 있다.However, such cross-linking has limitations in retarding drug release in lesion tissue and may also limit the desired drug release at the tumor site. For example, cross-linked micelles often release drugs in a continuous manner, failing to provide cytotoxic concentrations of drug to the site of tumor tissue. In order to improve overall therapeutic efficacy by induction and promotion of tumor-specific drug release, cross-linked micelles with stimulus-sensitive properties have been studied. These micelles can be tailored to specific physiological stimuli that distinguish tumor parts from normal tissues. Changes in the levels of various endogenous stimuli such as pH, glutathione, protease, and reactive oxygen species (ROS) may act as a trigger for drug release.
이러한 ROS는 암, 류머티스성 관절염, 당뇨병, 죽상동맥경화증, 및 알츠하이머병을 포함하는 넓은 범위의 질병과 관련된 가장 중요한 생리적 자극 중 하나이다. 구체적으로, 높은 ROS 수치는 거의 모든 종류의 암에서 공통적인 것으로, 암의 개시 및 증식에 있어서 중요한 역할을 한다. 세포 신호전달 경로와 관련하여, ROS는 다양한 채널을 통해서 세포막을 관통할 수 있다. 세포의 ROS는 주로 산소 분자의 불완전한 환원으로 인한 미토콘드리아에 의해 생성된다. 과산화수소(H2O2)는 세포 내에 존재하는 가장 풍부한 분자로 안정적인 ROS이다. 정상 세포에서 H2O2의 수치는 약 20 nM로 잘 유지되는 반면, 암세포들에서는 50-100 μM까지 증가하는데, 이러한 수치 증가는 존재하는 항산화시스템의 수용력을 초과하는 과도한 H2O2 생성 및 축적에 의한 것이다. 이러한 높은 농도차로 인하여 H2O2는 다른 생리적 자극들보다 더 효과적으로 정상세포와 암세포를 구분할 수 있는 유망한 분자이다.Such ROS is one of the most important physiological stimuli associated with a wide range of diseases including cancer, rheumatoid arthritis, diabetes, atherosclerosis, and Alzheimer's disease. Specifically, high ROS levels are common in almost all types of cancer and play an important role in cancer initiation and proliferation. Regarding the cell signaling pathway, ROS can penetrate cell membranes through various channels. Cellular ROS is mainly produced by mitochondria due to incomplete reduction of oxygen molecules. Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is the most abundant molecule in the cell and is stable ROS. The H 2 O 2 level in normal cells is well maintained at about 20 nM, while in cancer cells it increases to 50-100 μM, which is due to excessive H 2 O 2 production that exceeds the capacity of existing antioxidant systems It is by accumulation. Because of this high concentration difference, H 2 O 2 is a promising molecule that can distinguish normal and cancer cells more effectively than other physiological stimuli.
따라서, 현존의 활성 산소종 감응형 나노의약품은 thioketal, boronic ester, peroxylate ester 등을 도입한 자가조립체를 중심으로 연구되고 있으나, 상기 기술한 생체 내 안정성 문제로 인하여 생체 내의 복잡한 환경에 노출 시 최적화된 기능을 수행하기에는 제한이 따르므로, 생체 안정성이 우수하며 원하는 위치에서 약물을 방출할 수 있는 물질의 개발이 필수적이다.
Accordingly, existing active oxygen species-sensitive nano-drugs have been studied mainly on self-assemblies incorporating thioketal, boronic ester, and peroxylate ester. However, due to the above-described in-vivo stability problems, It is essential to develop a substance which is excellent in biostability and capable of releasing a drug at a desired position.
따라서 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 생체 안정성이 우수한 디셀레나이드 가교 결합을 이룰 수 있는 블록 공중합체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention to solve the conventional problems is to provide a block copolymer capable of achieving cross-linking of diselenide having excellent biostability and a method for producing the block copolymer.
또한, 상기 블록 공중합체를 이용하여 병변 조직의 높은 활성 산소 농도에 감응할 수 있어 선택적으로 약물전달이 가능한 약물 전달체를 제공하고자 하는 것이다.
Also, it is an object of the present invention to provide a drug delivery system capable of responding to a high active oxygen concentration of a lesion tissue using the block copolymer, thereby selectively delivering a drug.
본 발명의 대표적인 일 측면에 따르면, (A) 제2 블록, (B) 상기 제2 블록의 일단과 결합되어 있는 제1 블록, 및 (C) 상기 제2 블록의 타단과 결합되어 있는 제3 블록으로 구성되어 있는 블록 공중합체로서,According to an exemplary aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising (A) a second block, (B) a first block coupled to one end of the second block, and (C) As a block copolymer,
상기 제1 블록은 생체적합하고 친수성인 고분자 블록이고,Wherein the first block is a biocompatible and hydrophilic polymer block,
상기 제2 블록은 생체적합하고 친수성인 폴리펩티드 블록으로서, 말단이 셀레놀(SeH) 또는 클로린(Cl)인 측쇄를 포함하며,Wherein the second block is a biocompatible, hydrophilic polypeptide block comprising a side chain whose terminal is selenol (SeH) or chlorine (Cl)
상기 제3 블록은 생체적합하고 소수성인 폴리펩티드 블록으로서, 소수성 관능기를 포함하는 측쇄를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체에 관한 것이다.Wherein the third block is a biocompatible and hydrophobic polypeptide block comprising a side chain comprising a hydrophobic functional group.
본 발명의 다른 대표적인 일 측면에 따르면, 2개 이상의 블록 공중합체의 결합체로서,According to another exemplary aspect of the present invention, as a combination of two or more block copolymers,
상기 제2 블록의 셀레놀기가 인접한 블록 공중합체의 제2 블록의 셀레놀기와 결합하여 디셀레나이드 결합을 형성한 것을 특징으로 하는 블록 공중합체 결합체에 관한 것이다.And the selenol group of the second block binds to the selenol group of the second block of the adjacent block copolymer to form a diselenide bond.
본 발명의 또 다른 대표적인 일 측면에 따르면, 코어, 상기 코어를 둘러싼 제1 쉘, 상기 제1 쉘을 둘러싼 제2 쉘을 포함하는 마이셀 구조체로서,According to another exemplary aspect of the present invention, there is provided a micelle structure including a core, a first shell surrounding the core, and a second shell surrounding the first shell,
상기 마이셀 구조체는 상기 블록 공중합체 결합체를 포함하고,Wherein the micelle structure comprises the block copolymer combination,
상기 코어는 상기 제3 블록으로 구성되어 있고,Wherein the core comprises the third block,
상기 제1 쉘은 상기 제2 블록으로 구성되어 있으며,The first shell is composed of the second block,
상기 제2 쉘은 상기 제1 블록으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이셀 구조체에 관한 것이다.And the second shell is composed of the first block.
본 발명의 또 다른 대표적인 일 측면에 따르면, 마이셀 구조체 및 약물을 포함하는 약물 전달체로서, 상기 약물은 상기 코어 내에 포집되어 있는 것을 특징으로 하는 약물 전달체에 관한 것이다.According to another exemplary aspect of the present invention, there is provided a drug delivery system comprising a micelle structure and a drug, wherein the drug is trapped in the core.
본 발명의 또 다른 대표적인 일 측면에 따르면, 상기 약물 전달체를 포함하는 질병 치료용 약학 조성물로서, 상기 질병은 활성 산소종을 발생시키는 질병인 것을 특징으로 하는 약학 조성물에 관한 것이다.According to another exemplary aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition for treating diseases comprising the drug delivery system, wherein the disease is a disease that causes active oxygen species.
본 발명의 또 다른 대표적인 일 측면에 따르면, (ⅰ) 제1 단량체 및 제2 단량체를 반응시키는 단계, 및According to another exemplary aspect of the present invention, there is provided a process for preparing a polymer comprising the steps of (i) reacting a first monomer and a second monomer, and
(ⅱ) 상기 반응을 통해 생성된 생성물에 셀레늄을 첨가하여 반응시키는 단계를 포함하며,(Ii) adding selenium to the product produced through the reaction and reacting,
상기 제1 단량체와 상기 제2 단량체는 서로 상이하고 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.Wherein the first monomer and the second monomer are different from each other and represented by the following formula (2).
[화학식 2](2)
(단, 상기 A는 할로겐, 또는 페닐기이고, 상기 R1, R2, R3는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 O, S 및 N 중에서 선택되며, 상기 n은 1-7의 정수이고, 상기 m은 1-7의 정수이다.)
(Wherein A is a halogen or a phenyl group, R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and independently selected from O, S and N, n is an integer of 1-7, m is an integer of 1-7.)
본 발명의 여러 구현예에 따르면, 생체 안정성이 우수한 디셀레나이드 가교 결합을 이룰 수 있는 블록 공중합체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.According to various embodiments of the present invention, there is provided a block copolymer capable of achieving bis-selenide crosslinking excellent in biostability and a method for producing the block copolymer.
상기 블록 공중합체는 생체안정성이 우수하고 암 조직에 높은 농도로 존재하는 활성산소에 감응하여 소수성의 디셀레나이드 결합이 친수성의 셀렌산(selenic acid)으로 전환되어 가교 결합이 붕괴됨에 따라 진단/치료 제제를 선택적으로 방출하는데 효과적이므로, 약물 전달체로 응용할 수 있다.
The block copolymer is excellent in biostability and is sensitive to active oxygen present in cancer tissues at a high concentration to convert the hydrophobic diselenide bond into hydrophilic selenic acid to collapse the crosslinking, It can be applied as a drug delivery system since it is effective in selectively releasing the agent.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 통해 제조된 블록 공중합체 및 마이셀의 가교결합으로 인한 안정성 및 약물 전달체로 적용되는 반응 과정을 도시화한 것이다.
도 2는 제조예 1, 2의 블록 공중합체의 합성 과정에서 사용되는 단량체를 1H NMR 스펙트럼으로 분석한 결과를 나타낸다.
도 3의 a는 제조예 1, 2의 CP 1 및 CP 2'의 1H NMR 스펙트럼 분석결과를 나타내고, b는 제조예 1, 2의 CP 2' 및 CP 2의 FT-IR 스펙트럼으로 분석하여 699.11 cm-1 및 765.9 cm-1 peak 값을 나타내며, c, d는 각각 실시예 2와 1의 TEM 이미지와 크기 분포를 나타낸 그래프이다.
도 4의 a, b는 각각 제조예 1, 2의 CP 1 및 CP 2'의 CMC 데이터 값을 나타낸 그래프이고, c, d는 pyrene excitation 스펙트럼 결과값을 나타낸 그래프이다.
도 5의 a는 용액 상태에서의 실시예 1, 2의 마이셀 안정성을 나타낸 그래프이고, b는 2.5% SDS 안의 실시예 1, 2의 마이셀 안정성을 나타낸 그래프이며, c, d는 각각 50% DMSO 안의 실시예 1, 2의 크기 분포를 나타낸 그래프이다.
도 6은 37 ℃의 PBS 안의 DOX-NCMs 및 DOX-DCMs의 DOX 방출 프로파일을 나타낸 그래프이다.
도 7의 a, b는 각각 약물이 봉입되지 않은 마이셀과 24 시간 동안 처리된 DOX 봉입형 마이셀의 세포 독성을 MTT 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8의 a, b는 각각 24시간 동안 DOX-NCMs와 DOX-DCMs에 의해 유도된 PC3 셀의 세포사멸을 유동 세포계수법으로 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9의 a는 37℃의 온도에서 DOX-DCMs와 DOX-NCMs 함께 배양한 PC3의 공초점형 현미경으로 관찰한 이미지이며, b, c는 각각 DOX-DCMs와 DOX-NCMs을 처리한 후 세포 내의 DOX 함량을 유동 세포계수법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 10의 a는 종양 lysates에서의 DOX 함량을 나타내고, b는 주요 기관에서의 DOX 함량을 나타내고, c는 처리군의 종양 체적 변화를 나타내며, d는 치료 후의 적출된 종양의 무게를 나타내고, e는 적출된 종양의 H&E 염색 이미지를 나타낸다.FIG. 1 is a graph showing stability due to cross-linking of a block copolymer and a micelle prepared through an embodiment of the present invention and a reaction process applied to a drug delivery system.
Fig. 2 shows the results of 1 H NMR spectroscopic analysis of the monomers used in the synthesis of the block copolymers of Production Examples 1 and 2.
FIG. 3 (a) shows the results of 1 H NMR spectral analysis of
4A and 4B are graphs showing the CMC data values of
5 (a) is a graph showing the stability of micelles in Examples 1 and 2 in a solution state, (b) is a graph showing the stability of micelles of Examples 1 and 2 in 2.5% SDS, 2 is a graph showing the size distributions of Examples 1 and 2.
6 is a graph showing DOX-NCMs and DOX-DCMs DOX emission profiles in PBS at 37 ° C.
7 (a) and 7 (b) are graphs showing the results of MTT analysis of the cytotoxicity of the micelles not containing the drug and the DOX-encapsulated micelles treated for 24 hours, respectively.
FIGS. 8A and 8B are graphs showing the results of analysis of cell death of PC3 cells induced by DOX-NCMs and DOX-DCMs, respectively, by flow cytometry for 24 hours.
FIG. 9 (a) is an image observed with a confocal microscope of PC3 incubated with DOX-DCMs and DOX-NCMs at a temperature of 37 ° C., and b and c are DOX-DCMs and DOX- The results are shown by the flow cytometry.
10 shows the DOX content in tumor lysates, b denotes the DOX content in the main organs, c denotes the change in tumor volume in the treated group, d denotes the weight of the extracted tumor after treatment, An H & E stained image of the extracted tumor is shown.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.Hereinafter, various aspects and various embodiments of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 측면에 따르면, (A) 제2 블록, (B) 상기 제2 블록의 일단과 결합되어 있는 제1 블록, 및 (C) 상기 제2 블록의 타단과 결합되어 있는 제3 블록으로 구성되어 있는 블록 공중합체로서, 상기 제1 블록은 생체적합하고 친수성인 고분자 블록이고, 상기 제2 블록은 생체적합하고 친수성인 폴리펩티드 블록으로서, 말단이 셀레놀(SeH) 또는 클로린(Cl)인 측쇄를 포함하며, 상기 제3 블록은 생체적합하고 소수성인 폴리펩티드 블록으로서, 소수성 관능기를 포함하는 측쇄를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising (A) a second block, (B) a first block coupled to one end of the second block, and (C) Wherein the first block is a biocompatible and hydrophilic polymer block and the second block is a biocompatible and hydrophilic polypeptide block having a side chain of selenol (SeH) or chlorine (Cl) Wherein the third block is a biocompatible and hydrophobic polypeptide block comprising a side chain comprising a hydrophobic functional group.
상기 제1 블록은 CR11R12-R13-O, 또는 CO-CR16-NH의 반복단위가 22 내지 227의 중합도로 반복되어 형성되고, 상기 R11과 R12는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 또는 C1 내지 C7의 알킬기이며, 상기 R13은 (CR14R15)n1이고, 상기 R14와 R15는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 또는 C1 내지 C7의 알킬기이며, 상기 R16은 R17-COOH이고, 상기 R17은 C1 내지 C5의 알킬기이며, 상기 n1은 22 내지 227인 것이 바람직하다. Wherein the first block is formed by repeating repeating units of CR 11 R 12 -R 13 -O or CO-CR 16 -NH with a degree of polymerization of 22 to 227, wherein R 11 and R 12 are the same or different from each other independently represent an alkyl group of hydrogen, or a C1 to C7, wherein R 13 is (CR 14 R 15), and n 1, wherein R 14 and R 15 are the same or are different and each represents a hydrogen, or a C1 to C7, each independently from each other , R 16 is R 17 -COOH, R 17 is a
상기 제2 블록은 CO-CX-NH의 반복단위가 4 내지 8로 반복되어 형성되고, 상기 X는 말단이 셀레놀인 것이 바람직하다.The second block is formed by repeating repeating units of 4 to 8 of CO-CX-NH, and X is preferably selenol at the terminal.
구체적으로, 상기 X는 R21-COO-R22-SeH이고, 상기 R21은 (CR23R24)n21이며, 상기 R23과 R24는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 또는 C1 내지 C7의 알킬기이며, 상기 n21은 2 내지 4 이고, 상기 R22는 (CR25R26)n22이며, 상기 R25와 R26은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 또는 C7 내지 C7의 알킬기이며, 상기 n22는 2 내지 5인 것 것이 바람직하다.Specifically, the X is R 21 -COO-R 22 -SeH, and wherein R 21 is (CR 23 R 24) n 21, and the R 23 and R 24 are independently hydrogen, or C1 same as or different from each other and each to an alkyl group of C7, and wherein n 21 is 2 to 4, wherein R 22 is (CR 25 R 26) n 22, and the R 25 and R 26 are the same or different and are each independently hydrogen together, or C7 to C7 Lt; 22 > is an alkyl group of 2 to 5 carbon atoms.
상기 제3 블록은 CO-CY-NH의 반복단위가 10 내지 25의 중합도로 반복되어 형성되고, 상기 Y는 소수성 관능기를 포함하는 측쇄인 것이 바람직하다.It is preferable that the third block is formed by repeating repeating units of CO-CY-NH with a degree of polymerization of 10 to 25, and Y is a side chain containing a hydrophobic functional group.
구체적으로, 상기 Y는 R31-COO-R32-Z, 또는 R37-A이고, 상기 A는 C1 내지 C5의 알킬기 또는 S-R38이며, 상기 Z는 페닐, 벤질, 및 벤조일 중에서 선택되고, 상기 R31은 (CR33R34)n31이며, 상기 R33과 R34는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C7의 알킬기이며, 상기 n31은 1 내지 5이고, 상기 R32는 (CR35R36)n32이며, 상기 R35, R36, R37 및 R38은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 또는 C1 내지 C7의 알킬기이며, 상기 n32는 1 내지 5인 것이 바람직하다.Specifically, Y is R 31 -COO-R 32 -Z, or R 37 -A, A is an alkyl group of
상기 블록 공중합체는 하기 화학식 중에 하나의 구조를 갖는 것이 더욱 바람직한데, 하기 화학식 1의 구조를 갖는 블록 공중합체는 마이셀 구조를 형성했을 때 가장 안정적으로 형성되는 것을 확인하였다.It is more preferable that the block copolymer has one structure of the following formula. It was confirmed that the block copolymer having the structure of the following formula (1) was formed most stably when a micelle structure was formed.
[화학식 1a][Formula 1a]
[화학식 1b][Chemical Formula 1b]
[화학식 1c][Chemical Formula 1c]
[화학식 1d]≪ RTI ID = 0.0 &
[화학식 1e][Formula 1e]
(단, 상기 m=22-227, n=4-8, p=10-25 이다.)(Provided that m = 22-227, n = 4-8, p = 10-25).
본 발명의 다른 측면에 따르면, 2개 이상의 블록 공중합체의 결합체로서, 제2 블록의 셀레놀기가 인접한 블록 공중합체 제2 블록의 셀레놀기와 결합하여 디셀레나이드 결합을 형성한 것을 특징으로 하는 블록 공중합체 결합체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a block copolymer comprising two or more block copolymers, wherein the seleno group of the second block is bonded to the seleno group of the second block of the adjacent block copolymer to form a diselenide bond. Copolymer combination.
상기 디셀레나이드 결합은 활성 산소종인 과산화수소에 감응하여 친수헝의 셀렌산으로 전환되는 것을 특징으로 하며, 이는 특정 종양 위치에서의 선택적인 약물 방출이 가능하도록 하는 역할을 한다.The diselenide bond is characterized in that it is converted to hydrophilic selenic acid in response to hydrogen peroxide which is an active oxygen species, which plays a role in enabling selective drug release at a specific tumor site.
특히, 상기 디셀레나이드 결합(가교 결합)은 특정 가교제의 첨가 없이 고분자의 셀레놀기와 대기 중의 산소의 반응을 통해 형성되는데, 상기 블록 공중합체는 수용액 상에서 자가조립체를 형성하게 된다.Particularly, the diselenide bond (crosslinking) is formed through the reaction of the selenium group of the polymer with oxygen in the air without addition of a specific crosslinking agent, and the block copolymer forms a self-assembly in an aqueous solution.
상기 블록 공중합체에 대한 구체적인 설명은 앞서 상술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
A detailed description of the block copolymer is the same as that described above, and therefore, it will be omitted.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 코어, 상기 코어를 둘러싼 제1 쉘, 상기 제1 쉘을 둘러싼 제2 쉘을 포함하는 마이셀 구조체로서, 상기 마이셀 구조체는 상기 블록 공중합체 결합체를 포함하고, 상기 코어는 상기 제3 블록으로 구성되어 있고, 상기 제1 쉘은 상기 제2 블록으로 구성되어 있으며, 상기 제2 쉘은 상기 제1 블록으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이셀 구조체를 제공한다.According to another aspect of the present invention there is provided a micelle structure comprising a core, a first shell surrounding the core, and a second shell surrounding the first shell, wherein the micelle structure comprises the block copolymer combination, Wherein the first shell is constituted by the third block, the first shell is constituted by the second block, and the second shell is constituted by the first block.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 마이셀 구조체 및 약물을 포함하는 약물 전달체로서, 상기 약물은 상기 코어 내에 포집되어 있는 것을 특징으로 하는 약물 전달체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a drug delivery system comprising a micelle structure and a drug, wherein the drug is trapped in the core.
상기 약물은 소수성 약물이고, 활성 산소종이 존재하는 부위에 활성을 보이는 약물인 것을 특징으로 한다.The drug is a hydrophobic drug, and is a drug exhibiting activity at a site where active oxygen species are present.
구체적으로, 상기 약물은 독소루비신, 파크리탁셀(paclitaxel), 도세탁셀(docetaxel), 캄토테신(camptothecin), 및 메쏘트렉세이트(methotrexate)중에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.Specifically, the drug is preferably at least one selected from doxorubicin, paclitaxel, docetaxel, camptothecin, and methotrexate.
본 발명에 있어서, 활성 산소종이 존재하는 부위란 암세포가 존재할 수 있는 폐, 간, 대장, 신장, 위, 뇌, 자궁, 유방 및 전립선 등의 생체 내의 모든 부위를 가리키는 것으로 특정 부위에 한정되지 않고 암세포가 존재할 수 있는 모든 부위를 의미한다.
In the present invention, the site in which active oxygen species are present refers to all parts of the body such as lung, liver, large intestine, kidney, stomach, brain, uterus, breast and prostate where cancer cells may be present. Quot; refers to all parts where there may be.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, (ⅰ) 제1 단량체 및 제2 단량체를 반응시키는 단계, 및 (ⅱ) 상기 반응을 통해 생성된 생성물에 셀레늄을 첨가하여 반응시키는 단계를 포함하며, 상기 제1 단량체와 상기 제2 단량체는 서로 상이하고 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a process for preparing a polymer comprising the steps of (i) reacting a first monomer and a second monomer, and (ii) adding selenium to a product produced through the reaction, Wherein the monomer and the second monomer are different from each other and represented by the following formula (2).
[화학식 2](2)
(단, 상기 A는 할로겐, 또는 페닐기이고, 상기 R1, R2, R3는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 O, S 및 N 중에서 선택되며, 상기 n은 1-7의 정수이고, 상기 m은 1-7의 정수이다.)(Wherein A is a halogen or a phenyl group, R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and independently selected from O, S and N, n is an integer of 1-7, m is an integer of 1-7.)
상기 (ⅰ) 단계는 제1 단량체와 제2 단량체를 반응시켜 삼중 블록 공중합체를 합성시키는 단계로서, 개시제를 더 첨가하여 반응시키는 것이 바람직하다.The step (i) is preferably a step of reacting the first monomer with the second monomer to synthesize a triblock copolymer, and the reaction is preferably carried out by further adding an initiator.
상기 제1 단량체와 제2 단량체는 서로 상이하며 하기 화학식 2로 표시되는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 상기 제1 단량체는 하기 화학식 3으로 표시되며, 상기 제2 단량체는 하기 화학식 4로 표시되는 것이다.The first monomer and the second monomer are different from each other and preferably represented by the following
[화학식 3](3)
[화학식 4][Chemical Formula 4]
상기 개시제는 α-Methoxy-ω-amino polyethylene glycol인 것이 바람직하다.The initiator is preferably? -Methoxy-? -Amino polyethylene glycol.
이때, 상기 반응은 20 내지 70 ℃의 온도에서 20 내지 60 시간 동안 수행되는 것이 바람직한데, 상기 온도 범위를 벗어나는 경우에는 NCA 형태의 단량체의 안정성 문제에 따른 중합도의 감소가 우려되어 바람직하지 않고, 상기 시간 범위보다 적은 경우에는 중합이 충분히 이루어지기 어려워 중합 효율 및 중합도의 감소하는 문제점을 갖는다. At this time, it is preferable that the reaction is carried out at a temperature of 20 to 70 ° C for 20 to 60 hours. If the temperature is out of the above range, it is not preferable because of a decrease in polymerization degree due to the stability problem of the NCA type monomer. If it is less than the time range, the polymerization is difficult to be sufficiently carried out, and the polymerization efficiency and the polymerization degree are reduced.
보다 상세하게는, 상기 개시제와 제1 단량체를 30 내지 60 ℃의 온도에서 10 내지 30 시간 동안 1차로 반응시킨 후, 반응이 완료되어 생성된 생성물에 제2 단량체를 첨가하여 30 내지 60 ℃의 온도에서 10 내지 30 시간 동안 2차로 반응시키는 것이 더욱 바람직하다.More specifically, the initiator and the first monomer are first reacted at a temperature of 30 to 60 ° C. for 10 to 30 hours, the reaction is completed, a second monomer is added to the resulting product, and the reaction is carried out at a temperature of 30 to 60 ° C. For 10 to 30 hours.
상기 제1 단량체와 제2 단량체는 1 : 1.5 내지 3.5의 몰(M) 비로 반응시키는 것이 바람직한데, 상기 몰비를 벗어나는 경우에는 마이셀의 안정성 또는 활성산소 감응성의 불균형이 우려되어 바람직하지 않다. 1:1.5 미만의 몰비로 반응시키는 경우, 안정성이 증가하는 반면 활성산소에 감응성이 감소되어 바람직하지 않고, 1:3.5 이상의 몰비로 반응시키는 경우, 셀레놀기 함유 부분이 상대적으로 감소하여 마이셀의 안정성 및 활성산소 감응성이 감소하는 문제점을 갖는다.The first monomer and the second monomer are preferably reacted at a molar ratio (M) of 1: 1.5 to 3.5. If the molar ratio is out of the range, the stability of the micelles or the sensitivity of the active oxygen species is unfavorable. When the reaction is carried out at a molar ratio of less than 1: 1.5, the stability increases but the sensitivity to active oxygen decreases. When the reaction is carried out at a molar ratio of 1: 3.5 or more, the content of the selenoyl group is relatively decreased, There is a problem that the active oxygen sensitivity decreases.
더욱 바람직하게는 상기 개시제, 제1 단량체 및 제2 단량체를 1 : 8 : 20의 몰 비로 반응시키는 것으로서, 상기 몰 비로 반응시켰을 때 마이셀로 가장 안정적이었으며, 약물 전달체로서의 효과가 가장 뛰어난 것을 확인하였다.More preferably, the initiator, the first monomer and the second monomer were reacted at a molar ratio of 1: 8: 20, and when reacted at the above-mentioned molar ratio, they were most stable as micelles, and the most effective drug delivery system was confirmed.
상기 (ⅱ) 단계는 상기 반응을 통해 생성된 생성물에 셀레늄을 첨가하여 반응시키는 단계로, 상기 생성물의 말단에 형성된 염소를 셀레늄으로 치환시키는 단계이다.In the step (ii), selenium is added to the product generated through the reaction, and the chlorine formed at the end of the product is replaced with selenium.
이때, 상기 반응은 40 내지 80 ℃의 온도에서 1 내지 10 시간 동안 수행되는 것이 바람직한데, 상기 반응 온도 이상의 경우에는 수용액 상에서 셀레늄을 첨가하는 것이므로 용매의 특성상 바람직하지 않고, 반응 시간 범위를 벗어나는 경우에는 제2 블록의 -COO-기의 가수분해가 우려되어 바람직하지 않다.At this time, the reaction is preferably performed at a temperature of 40 to 80 ° C for 1 to 10 hours. If the reaction temperature is higher than the reaction temperature, selenium is added in an aqueous solution, which is not preferable due to the nature of the solvent. The hydrolysis of the -COO- group in the second block is a concern, which is not preferable.
상기 셀레늄은 상술한 디셀레나이드 결합을 형성하기 위한 것으로서, 분말 형태로 투입할 수도 있으나, 상기 셀레늄 분말을 용매에 분산시켜 용액 상태로 투입하는 것이 더욱 바람직한데, 이는 반응성을 좋게 하기 위함이다.
The selenium is used for forming the above-described diselenide bond. The selenium powder may be added in powder form. It is more preferable that the selenium powder is dispersed in a solvent and added in a solution state, in order to improve reactivity.
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and the like, but the scope and content of the present invention can not be construed to be limited or limited by the following Examples. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. It is natural that it belongs to the claims.
또한 이하에서 제시되는 실험 결과는 상기 실시예 및 비교예의 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.
In addition, the experimental results presented below only show representative experimental results of the embodiments and the comparative examples, and the respective effects of various embodiments of the present invention which are not explicitly described below will be specifically described in the corresponding part.
(시약 및 기구)(Reagents and apparatus)
selenium powder, Sodium borohydride(NaBH4), triphosgene, L-glutamic acid γ-benzyl ester, L-glutamic acid, doxorubicinㅇhydrochloride(DOX·HCl), triethylamine(TEA), 2′,7′-dichlorofluorescin diacetate(DCFH-DA), DL-dithiothreitol(DTT), 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, anhydrous tetrahydrofuran(THF), propedium iodide 및 무수 dimethylformamide(DMF)는 Sigma-Aldrich 사(St. Louis, MO, USA)에서 구입한 것을 사용하였고, α-Methoxy-ω-amino polyethylene glycol(mPEG-NH2, Mn=3.4 KDa) 는 ID biochem 사(ulsan, Korea)에서 구입한 것을 사용하였으며, 3-chloropropanol, 및 chlorotrimethylsilane은 Tokyo Chemical Industries 사(Korea)에서 구입한 것을 사용하였다. selenium powder, Sodium borohydride (NaBH 4 ), triphosgene, L-glutamic acid γ-benzyl ester, L-glutamic acid, doxorubicin o hydrochloride (DOX · HCl), triethylamine (TEA), 2 ', 7'-dichlorofluorescin diacetate (DCFH -DDA), DL-dithiothreitol (DTT), 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide, anhydrous tetrahydrofuran (THF), propedium iodide and anhydrous dimethylformamide Amino-polyethylene glycol (mPEG-NH 2 , Mn = 3.4 KDa) was purchased from ID biochem (ulsan, Korea). 3-chloropropanol, and chlorotrimethylsilane were purchased from Tokyo Chemical Industries, Inc. (Japan).
모든 시약은 추가 정제 없이 구입한 그대로 사용하였으며, 증류수(distelled water, DW)는 AquaMax-Ultra water purification system (Younglin Co., Anyang, Korea)으로부터 준비된 것을 사용하였다. All reagents were used as purchased without further purification and distilled water (DW) prepared from AquaMax-Ultra water purification system (Younglin Co., Anyang, Korea) was used.
Human prostate cancer(PC3) cells은 American Type Culture Collection(ATCC, Rockville, MD, USA)으로부터 구입한 것을 사용하였으며, RPMI-1640 media, trypsin-EDTA, penicillin-streptomycin, 및 fetal bovine serum(FBS)와 같은 cell-culture-related reagents는 Welgene Inc.(Daegu, Korea)로부터 공급받은 것을 사용하였다. Human prostate cancer (PC3) cells were purchased from the American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, Md., USA) and cultured in RPMI-1640 medium, trypsin-EDTA, penicillin-streptomycin and fetal bovine serum Cell-culture-related reagents were obtained from Welgene Inc. (Daegu, Korea).
Annexin V(Alexa Fluor 488) conjugate 및 annexin binding buffer는 Life Tecchnologies(CA, USA)로부터 구입한 것을 사용하였다.Annexin V (Alexa Fluor 488) conjugate and annexin binding buffer were purchased from Life Tecchnologies (CA, USA).
그리고, 모든 시험결과는 실험군 간의 통계적 유의성은 일원 변량 분석(one way ANOVA)을 사용하여 분석하였고, p 값이 < 0.05일 때(도면에서 별표(*)로 나타냄) 통계적으로 유의적인 것으로 간주하여 분석하였다.
All test results were analyzed using one way ANOVA and statistical significance was considered when p value <0.05 (indicated by asterisk (*) in the drawing) Respectively.
(제조예 1: DC-NPs tri-block copolymer 합성-CP 2)(Preparation Example 1: DC-NPs tri-block copolymer synthesis-CP 2)
PEG-b-poly(γ-3-chloropropanyl-L-glutamate)-b-poly(γ-benzyl-L-glutamate) 제조Preparation of PEG-b-poly (γ-3-chloropropanyl-L-glutamate) -b-poly (γ-benzyl-L-glutamate)
질소 분위기하에서 0.142 mmol의 mPEG-NH2(500 mg)을 무수 DMF 12 ml에 용해시킨 후, 1.142 mmol의 γ-3-chloropropanyl-L-glutamate N-carboxy anhydride(CG-NCA) 285 mg을 첨가하고 45 ℃의 온도에서 24 시간 동안 교반하여 반응시켰다. 여기에 2.85 mmol의 L-glutamate N-carboxy anhydride(G-NCA) 751 mg을 첨가하고 45 ℃의 온도에서 24 시간 동안 추가로 교반하였다. 반응이 종결된 후, 생성물은 300 ml의 디에틸에테르로 침전시키고 진공하에서 여과 및 건조시켜 하기 반응식의 CP 2'를 합성하였다.0.142 mmol of mPEG-NH 2 (500 mg) was dissolved in 12 ml of anhydrous DMF under a nitrogen atmosphere, followed by the addition of 1.142 mmol of γ-3-chloropropanyl-L-glutamate N-carboxy anhydride (CG- NCA) The mixture was reacted at 45 DEG C for 24 hours with stirring. To this was added 751 mg of 2.85 mmol of L-glutamate N-carboxy anhydride (G-NCA) and further stirred at 45 ° C for 24 hours. After the reaction was terminated, the product was precipitated with 300 ml of diethyl ether, filtered and dried under vacuum to synthesize CP 2 'of the following scheme.
그리고, 셀레늄 분말 5 mg과 물 3 ml의 현탁액을 준비하여 질소 분위기하에서 냉각 배쓰에 넣고 교반한 후, 여기에 NaBH4 2.5 mg을 투입하고 용액이 투명해질때까지 기다린 다음에 셀레늄 분말 5 mg을 교반하면서 추가로 투입하였다. 그리고 상기 용액을 110 ℃의 온도로 승온시킨 후에 적갈색으로 변화할때까지 약 20분 동안 가열하였으며, 상기 용액은 sodium diselenide 저장액으로 사용되었다.Then, a suspension of 5 mg of selenium powder and 3 ml of water was prepared and placed in a cooling bath under nitrogen atmosphere and stirred. Then, 2.5 mg of NaBH 4 was added thereto, and the solution waited until the solution became transparent. Then, 5 mg of selenium powder was stirred . The solution was heated to 110 < 0 > C and then heated for about 20 minutes until it turned reddish brown, and the solution was used as a sodium diselenide stock solution.
상기 CP 2'(500 mg)을 5 ml의 드라이 아세토니트릴에 용해시킨 후, 상기 sodium diselenide 저장액 1 ml를 첨가하여 질소 분위기하에서 60 ℃의 온도로 4 시간 동안 교반하여 반응시켰다. 이어서 생성물을 차가운 디에틸에테르로 침전시킨 후, 메탄올로 세척하였으며, 침전물은 진공하에서 여과 및 건조시켜 하기 반응식의 CP 2(b) 구조를 갖는 DC-NPs tri-block copolymer를 제조하였다.
The CP 2 '(500 mg) was dissolved in 5 ml of dry acetonitrile, and 1 ml of the sodium diselenide stock solution was added. The mixture was stirred at 60 ° C for 4 hours under a nitrogen atmosphere. The product was then precipitated with cold diethyl ether and washed with methanol. The precipitate was filtered and dried in vacuo to produce a DC-NPs tri-block copolymer having the CP 2 (b) structure of the following scheme.
(제조예 2: NC-NPs block copolymer 합성-CP 1)(Production Example 2: NC-NPs block copolymer synthesis-CP 1)
PEG-b-poly(γ-benzyl-L-glutamate) 제조Preparation of PEG-b-poly (γ-benzyl-L-glutamate)
질소 분위기하에서 0.142 mmol의 mPEG-NH2 500 mg을 무수 DMF 12 ml에 용해시킨 후, 여기에 2.85 mmol의 γ-benzyl-L-glutamate N-carboxy anhydride(G-NCA) 751 mg을 첨가하고 45 ℃의 온도에서 24 시간 동안 추가로 교반하였다. 반응이 종결된 후, 생성물은 300 ml의 디에틸에테르로 침전시킨 후, 진공 하에서 여과 및 건조시켜 하기 반응식의 CP 1(a) 구조를 갖는 NC-NPs block copolymer를 제조하였다.500 mg of 0.142 mmol of mPEG-NH 2 was dissolved in 12 ml of anhydrous DMF under nitrogen atmosphere, and 751 mg of γ-benzyl-L-glutamate N-carboxy anhydride (G-NCA) Lt; / RTI > for 24 hours. After the reaction was completed, the product was precipitated with 300 ml of diethyl ether, filtered and dried under vacuum to prepare NC-NPs block copolymer having the CP 1 (a) structure of the following reaction formula.
[반응식][Reaction Scheme]
(실시예 1: DC-NPs를 이용하여 약물 전달체 제조)(Example 1: preparation of drug carrier using DC-NPs)
제조예 1(50 mg)을 2 ml의 아세토니트릴에 용해시키고 여기에 50 ml의 증류수를 적하시켜 첨가하여 격렬하게 교반시켰다. 현탁액은 투석막(MW cut off 3.5 KDa)을 이용하여 증류수로 24 시간 동안 투석하였다.
Preparation Example 1 (50 mg) was dissolved in 2 ml of acetonitrile, to which 50 ml of distilled water was added dropwise, followed by vigorous stirring. The suspension was dialyzed against distilled water using a dialysis membrane (MW cut off 3.5 KDa) for 24 hours.
(실시예 2: NC-NPs를 이용하여 약물 전달체 제조)(Example 2: preparation of drug carrier using NC-NPs)
제조예 1 대신에 제조예 2를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
The same procedure as in Example 1 was carried out except that Production Example 2 was used instead of Production Example 1.
(시험예 1: 구조 분석)(Test Example 1: Structural Analysis)
각 단량체 및 고분자를 1H NMR 및 FT-IR을 사용하여 화학적 구조분석을 실시하고 분자량을 계산하였으며, 그 결과를 도 2 내지 5에 나타내었다.Each monomer and polymer was subjected to chemical structural analysis using 1 H NMR and FT-IR, and the molecular weight was calculated. The results are shown in FIGS. 2 to 5.
상기 반응식에서 보는 바와 같이, 제조예 1, 2의 블록 공중합체는 개환 중합(ring opening polymerization)을 통해 합성된 후 셀레늄 치환되었다. 1H NMR 스펙트럼에 의해, 단량체들은(NCAs) 이들의 특징적인 피크를 명확하게 나타내었으며, 도 2 내지 3에서 보는 바와 같이, CP 1 및 CP 2'의 구조가 관찰되며, 이러한 결과는 상기 단량체들이 성공적으로 합성되었음을 보여주는 결과이다. 구체적으로 계산된 중합 정도 및 중합체의 분자량은 하기 표 1에 요약하였다.As shown in the above reaction formula, the block copolymers of Preparation Examples 1 and 2 were synthesized through ring opening polymerization and then substituted with selenium. By 1 H NMR spectrum, the monomers clearly showed their characteristic peaks (NCAs) and the structures of
FT-IR 스펙트럼에 의해, 염소가 셀레늄으로 완벽히 치환되었음을 확인하였으며, 이는 CP 2'에서부터 CP 2의 형성을 나타낸다(도 3b). 수용액에 양친매성 공중합체들인 CP 1 및 CP 2를 부유함으로써 NCMs 및 DCMs 각각이 형성되었다. 주위 대기에 노출될 때, CP 2 내의 셀레놀기들은 자연스럽게 자가-가교 결합하여 어떠한 가교제 없이도 디셀레나이드 결합을 형성한다. DLS 및 TEM 결과는 NCMs 및 DCMs 모두 구형이고, 각각 65.48 ± 2.1 nm 및 85.10 ± 1.9 nm의 평균 직경을 갖는 단봉형의 크기 분포를 가짐을 나타낸다(도 3c 및 d). 일반적으로, 구형이며 100 nm 미만의 크기를 갖는 나노입자들은 RES 시스템에 의해 최소한의 흡수를 갖는 것으로 보여졌다.The FT-IR spectrum confirmed that the chlorine was completely replaced with selenium, indicating the formation of
즉, CP1 및 CP2' 각각의 CMC 값은 8.24 ㎍/ml 및 6.34 ㎍/ml인 것으로 확인되었다(도 4). 바람직하게도, 상기 두 가지 종류의 마이셀 모두 생리적 조건에서 적어도 6 일 동안 이들의 크기를 유지하기에 충분히 안정적이었다(도 5a).That is, the CMC values of CP1 and CP2 'were 8.24 / / ml and 6.34 / / ml, respectively (Fig. 4). Preferably, both types of micelles were stable enough to maintain their size for at least 6 days under physiological conditions (Fig. 5A).
(a Molar feed ratio= PEG-NH2:CG-NCA:G-NCA( a molar feed ratio = PEG-NH 2 : CG-NCA: G-NCA
b Degree of polymerization calculated using 1H NMR. b Degree of polymerization calculated using 1 H NMR.
c Number average molecular weight determined using 1H NMR.) c Number average molecular weight determined using 1 H NMR.
또한, Dynamic light scattering(DLS)과 transmission electron microscopy(TEM)를 통하여 입자 크기 및 모폴로지를 분석하고, spectrofluorometer를 통해 pyrene의 excitation 스펙트럼을 측정하여 나노입자의 critical micelle concentration(CMC) 값을 계산하였으며, 그 결과 값을 하기 표 2에 나타내었다.In addition, particle size and morphology were analyzed by dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM), and the excitation spectrum of pyrene was measured by a spectrofluorometer to calculate the critical micelle concentration (CMC) The results are shown in Table 2 below.
상기 표 2를 참조하면, 상기 TEM으로 입자의 모폴로지를 관찰한 결과 NC-NPs와 DC-NPs 모두 구형의 나노 입자임을 확인할 수 있다.
Referring to Table 2 above, it was confirmed that NC-NPs and DC-NPs were spherical nanoparticles by observing the morphology of the particles by the TEM.
(시험예 2: 생체 내 안정성 평가)(Test Example 2: Evaluation of in-vivo stability)
CCNSs의 생체 내 안정성 평가를 위하여 2.5%의 sodium dodecyl sulfate가 포함된 용액 또는 50%의 dimethylsulfoxide와 혼합하여 37℃의 온도에서 보관한 후, DLS를 통하여 일정 시간 간격으로 광산란 강도의 변화를 관찰하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다.For the in vivo stability evaluation of CCNSs, the mixture was mixed with a solution containing 2.5% of sodium dodecyl sulfate or 50% of dimethylsulfoxide and stored at 37 ° C., and the change of light scattering intensity was observed at regular intervals through DLS. The results are shown in Fig.
도 5를 참조하면, 대조군인 비교예 1(NC-NPs)의 두 경우에는 모두 급격한 산란 강도의 감소가 관찰된 반면에, 실시예 1의 DC-NPs는 관찰 시간 동안 산란 강도에 큰 변화가 나타나지 않아 가교 결합 도입을 통하여 구조적 안정성이 향상되었음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, in both cases of the control group, Comparative Example 1 (NC-NPs), a sharp decrease in the scattering intensity was observed, whereas in DC-NPs of Example 1, It can be confirmed that the structural stability is improved by introducing crosslinking bonds.
또한, 비교예 1의 경우에 상대적인 분산 강도는 SDS에 의해 유도된 마이셀 구조의 해리로 인하여 5 시간 후에 43%로 급격하게 감소하였다. 반면에, 실시예 1의 DCMs은 5 시간 동안 초기 분산 강도의 92% 보다 높은 강도를 지속적으로 유지함으로써, 마이셀 구조가 열역학적으로 잘 고정된 상태로 유지되고 있음을 알 수 있다. 또한, 마이셀 구조가 50%의 DMSO와 같은 유기 용매에 내성이 있는지를 평가하였는데, 단지 DCMs 만이 상당한 강도 계수율(intensity count rate, 251 Kcps)을 가진 크기 분포를 보인 반면, NCMs은 1.4 Kcps의 강도율을 나타내어 마이셀로서의 구조가 유지되지 않았음을 확인하였다. 이러한 결과는 상기 가교 결합된 쉘이 DCMs의 우수한 구조적 안정성에 기여하였음을 명확하게 보여준다. 따라서, DCMs은 뜻하지 않은 약물의 조기 방출(특히, 수송체에 적재된 약물이 세포독성이 있을 경우)를 방지함으로써 최소한의 약물 부작용(adverse drug reaction, ADR)으로 최대의 치료 효과를 달성할 수 있는 견고한 약물 수송체로서 기능할 수 있음을 보여준다.
In addition, in Comparative Example 1, the relative dispersion strength rapidly decreased to 43% after 5 hours due to dissociation of the micelle structure induced by SDS. On the other hand, it can be seen that the DCMs of Example 1 maintain the intensity higher than 92% of the initial dispersion intensity for 5 hours, thereby keeping the micellar structure thermodynamically well fixed. In addition, the micelle structure was evaluated for resistance to organic solvents such as 50% DMSO. Only DCMs exhibited a size distribution with a significant intensity count rate (251 Kcps), while NCMs had a strength ratio of 1.4 Kcps And it was confirmed that the structure as a micelle was not maintained. These results clearly show that the crosslinked shell contributed to the excellent structural stability of the DCMs. Thus, DCMs can provide the best therapeutic effect with minimal adverse drug reaction (ADR) by preventing the early release of unintended drugs, especially when the drug loaded on the transporter is cytotoxic And can function as a solid drug carrier.
(시험예 3: 체외 세포독성 및 세포 흡수 연구)(Test Example 3: In vitro cytotoxicity and cell uptake studies)
실시예 1(DC-NPs)의 세포 독성을 전립선암세포주인 PC3를 통해 확인하기 위하여 실험을 진행하였으며, 그 결과를 도 6 내지 9 및 하기 표 3에 나타내었다.Experiments were conducted to confirm the cytotoxicity of Example 1 (DC-NPs) through prostate cancer cell line PC3, and the results are shown in FIGS. 6 to 9 and Table 3 below.
단, 실험방법은 먼저 PC3 세포를 10% (v/v) FBS 및 1% (v/v) 페니실린(penicillin)-스트렙토마이신(streptomycin)을 함유하고 있는 RPMI 1640 배지를 사용하여 37 ℃의 CO2 배양기에서 배양하였다. 내부가 빈 비교예 1의 NCMs 및 실시예 1 DCMs의 세포독성 효과는 MTT 분석에 의해 평가하였다. 1×104개의 PC3 세포를 96-웰 배양접시의 각 웰로 접종하고 24시간 동안 배양한 후, 상기 세포를 DPBS로 2 회 세척하고 내부가 빈 마이셀 및 DOX가 적재된 마이셀로 다양한 농도에서 24 시간 동안 배양하였다. 이 후, 사용된 배지를 제거하고 DPBS로 2 회 세척한 후에 상기 세포를 10% MTT 용액(DPBS 내에 5 mg/ml)을 함유한 배지(10%, v/v)로 3시간 동안 배양한 후, 상기 배지를 제거하고, MTT 결정들을 100 μl의 DMSO에 용해하였고, 흡광도를 마이크로 플레이트 리더기(BioTek 사, 대한민국)를 사용하여 570 nm에서 측정하였다. 세포노화분석을 위하여, SCC7 세포를 5×105개의 세포/웰의 밀도로 6-well 배양접시에 접종하고 상기 세포가 단층을 형성할 때까지 배양하였다. 이 후, 상기 세포를 DPBS로 2 회 세척하고, 100 μg/ml의 테스트용 시료를 함유하고 있는 배지로 교체하였다. 배양 후, 세포를 수거하고, 아넥신(annexin)결합 버퍼 내의 FITC로 표식된 아넥신 V 컨쥬케이트 및 프로피듐 아이오다이드(propidium iodide)으로 30분 동안 배양하였다. 마지막으로 유동 세포 계수법(guava easyCyte 사, 미국)을 이용하여 세포를 분석하였다.However, the test method, first the
도 7을 참조하면, 내부가 빈 마이셀 및 DOX가 적재된 마이셀의 체외 세포독성은 MTT 분석 및 24 시간 동안의 유동 세포 계수법에 의한 세포사멸분석에 의해 분석되었다. MTT 분석에 의해 상기 내부가 빈 마이셀은 200 μg/ml의 농도까지 비독성을 나타내었으며, 이의 주된 원인은 상기 내부가 빈 마이셀의 생체 적합성 중합체 주쇄이다(도 7a). 셀레늄 금속은 높은 독성을 가지진 하지만, 상기 유기 셀렌산염 유도체들은 낮은 농도에서는 무시할 수 있을 정도의 독성을 보인다. 셀레노메티오닌(selenomethionine) 및 셀레노시스테인(selenocysteine)과 같은 셀레늄의 유기적 형태는 인체에 필수적인 미량 영양소임을 주목하여야 한다. 도 7b에 도시된 것처럼, DOX가 적재된 마이셀 및 DOX 모두 용량에 의존적인 세포독성을 보였다. 구체적으로, 25 μg/ml를 초과하는 높은 농도의 DOX-DCMs은 DOX-NCMs 보다 약간 높은 암세포에 대한 독성을 보였는데, 이는 아마도 DOX-DCMs의 개선된 DOX 방출 거동 때문일 것이다. 또한, DOX가 적재된 마이셀의 세포노화분석 결과는 상기 MTT 분석 결과와 일치하였다(도 8). 흥미롭게도, DOX-DCMs은 DOX-NCMs 보다 더 높은 수치의 세포 사멸을 유도하였다. 이러한 차이는 유기 셀레늄의 고유한 물성에 의한 것일 수 있으며, 상기 유기 셀레늄은 항암제와 함께 사용될 때 세포독성을 야기한다. 이러한 독특한 물성으로 인해, 상기 셀레늄 유도체들은 화학요법용 조절제로 연구되었으며, 이들은 임상시험 단계에 있다. 암세포 사멸은 세포괴사와 비교하여 매우 유리한데, 이는 조직괴사가 숙주의 염증반응을 초래할 수 있고, 나아가 치료 합병증을 야기할 수 있기 때문이다. 체외 세포 형광 이미지들은 두 개의 DOX가 적재된 마이셀들이 세포 내 수치에서 DOX를 방출하였음을 이미지화하였다(도 9a). 상기 마이셀들로 배양한 후 6시간이 경과한 시점에서 이미지화 하였을 때, PC3 세포 내에 축적된 DOX 수치는 DOX-DCMs 보다 DOX-NCMs에서 약간 더 높았다. 그러나, 12시간 후에, DOX-DCMs으로 처리된 세포들에서 DOX-NCMs 보다 약간 더 많은 약물의 축적이 관찰되었다. 이에 반하여, DOX-NCMs 유래인 약물은 안정된 속도로 방출된다. 또한, 유사한 패턴이 정성적인 세포 내 DOX 함량을 나타내는 유동 세포 계수법에 의한 분석 결과에서도 확인되었다(도9b 및 c). DOX-DCMs의 6시간이 경과한 시점과 12시간이 경과한 시점에서의 형광강도의 차이는 DOX-NCMs의 경우보다 더 컸다. 초기 처리 시간 동안, DOX-DCMs의 가교 결합된 쉘은 약물 방출을 제한하는 것으로 보였다. 그러나, 장기적인 배양은 ROS에 대한 반응으로 충분한 수의 디셀레나이드 결합 쪼개짐을 초래하였고, 이 후 DOX-DCMs으로부터 약물의 신속한 방출을 촉발시켰다.Referring to FIG. 7, the in vitro cytotoxicity of micelles and DOX-loaded micelles were analyzed by MTT assay and cell death assay by flow cytometry for 24 hours. MTT analysis indicated that the internal micelle was non-toxic up to a concentration of 200 μg / ml, the main cause of which is the biocompatible polymer main chain of the internal micelle (FIG. 7a). Although selenium metal has high toxicity, the organic selenite derivatives exhibit negligible toxicity at low concentrations. It should be noted that the organic forms of selenium such as selenomethionine and selenocysteine are essential micronutrients in the human body. As shown in FIG. 7B, both DOX-loaded micelles and DOX showed dose-dependent cytotoxicity. Specifically, higher concentrations of DOX-DCMs in excess of 25 μg / ml were toxic to cancer cells slightly higher than DOX-NCMs, probably due to improved DOX release behavior of DOX-DCMs. In addition, the cell aging analysis result of the micelles loaded with DOX was in agreement with the MTT analysis result (FIG. 8). Interestingly, DOX-DCMs induced higher levels of apoptosis than DOX-NCMs. This difference may be due to the inherent physical properties of the organic selenium, and the organic selenium causes cytotoxicity when used in combination with an anticancer agent. Because of these unique properties, the selenium derivatives have been studied as modulators for chemotherapy, which are in clinical trials. Cancer cell death is highly advantageous compared to cell necrosis because tissue necrosis can result in host inflammation and further complications of treatment. In vitro cell fluorescence images imaged that DOX-loaded micelles released DOX from intracellular levels (Fig. 9A). The DOX values accumulated in PC3 cells were slightly higher in DOX-NCMs than in DOX-DCMs when imaged at 6 hours after incubation with the micelles. However, after 12 hours, slightly more drug accumulation was observed in DOX-DCMs treated cells than in DOX-NCMs. In contrast, drugs derived from DOX-NCMs are released at a steady rate. A similar pattern was also confirmed in the analysis by flow cytometry showing qualitative intracellular DOX content (Fig. 9b and c). The difference in fluorescence intensity between 6 hours and 12 hours after DOX-DCMs was greater than DOX-NCMs. During the initial treatment time, the cross-linked shell of DOX-DCMs appeared to limit drug release. However, long-term incubation resulted in a sufficient number of diselenide bond cleavages in response to ROS and then triggered rapid release of the drug from DOX-DCMs.
또한, 세포 내 약물 방출은 공초점 현미경(LSM 510 META NLO 사, 독일)를 사용하여 추적 관찰하였다. PC3 세포(5000개의 세포/well)를 8-well 마이크로 슬라이드(Ibidi 사, 독일)에 접종하고, DOX-NCMs 및 DOX-DCMs(치명적이지 않는 용량의 DOX)를 함유하는 배지로 다양한 시간 간격 동안 배양하였다. 상기 시료들로 배양한 후에, 세포를 PBS로 세척하고, 1 μM DCFH-DA를 함유하는 100 μl의 무혈청 배지로 1 시간 동안 배양하였다. 이 후, 세포를 PBS로 2 회 세척하고, 4% 파라포름알데히드 용액으로 고정하였다. 상기의 고정된 세포를 DAPI로 세포핵을 염색한 후, 현미경을 이용하여 관찰하였다.Intracellular drug release was also monitored using a confocal microscope (LSM 510 META NLO, Germany). PC3 cells (5000 cells / well) were inoculated into 8-well microarrays (Ibidi, Germany) and cultured for various time intervals with media containing DOX-NCMs and DOX-DCMs (non-lethal dose of DOX) Respectively. After incubation with the above samples, the cells were washed with PBS and incubated for 1 hour with 100 μl of serum-free medium containing 1 μM DCFH-DA. The cells were then washed twice with PBS and fixed with 4% paraformaldehyde solution. The fixed cells were stained with DAPI and then observed with a microscope.
DOX-NCMs 및 DOX-DCMs는 각각 79% 및 72%의 적절한 적재 효율을 보였으며, 구체적인 값은 하기 표 3에 나타내었다. 이를 참조하면, 상기 약물이 적재된 마이셀들의 크기는 약간 증가하였으며, 이로 인해 적재된 약물 분자를 가진 소수성 구획의 부피가 증가되었을 수 있다. 약물 방출 거동은 대표적인 ROS인 H2O2(100 μM)의 존재 또는 부재 하에 PBS(pH 7.4) 내에서 3 일 동안 37 ℃에서 확인되었다(도 6). DOX-NCMs은 H2O2에 대한 반응으로 DOX 방출 거동에서 어떠한 급격한 변화를 보이지 않았다. 3 일 후, DOX-NCMs으로부터 방출된 DOX의 용량은 H2O2의 존재 및 부재 하에 각각 53.28% 및 45.83%인 것으로 확인되었다. 이에 반해, DOX-DCMs 유래인 DOX의 방출 프로필은 H2O2에 존재여부에 따라 크게 달랐다. H2O2의 존재 하에서는, 단지 17.3%의 DOX가 3일 동안 방출되었으며, 상대적으로 방출 속도가 지연되는 경향을 나타내었다. 이는 DOX-DCMs의 디셀레나이드 가교 결합이 확산 장벽으로서 DOX 방출을 효율적으로 억제하였음을 보여준다. 그러나, H2O2(100 μM)의 존재 하에서, DOX-DCMs로부터 방출된 DOX의 용량은 증가된 DOX 방출 속도로 3 일 동안 65%까지 유의적으로 증가하였다. 또한, DOX-NCMs과 비교하여, DOX-DCMs은 H2O2 존재 하에서 3 일 동안 누적된 약물 방출이 12% 증가하였다. 종양 미세환경과 같은 ROS가 풍부한 조건에 노출될 때, DOX-DCMs의 쉘에 존재하는 디셀레나이드 결합이 전술된 셀렌산으로의 친수성 전환이 일어나 상기 쉘의 분자구조의 변화를 초래하고 이로 인해 약물 방출을 촉발시키고 용이하게 한다. 이러한 독특한 거동은 암 타겟 약물 수송체인 DCMs의 뛰어난 적합성에 영향을 줄 수 있고, 개선된 약물 방출은 p-당단백질의 유출 비율을 낮추는 것으로 확인되었기 때문에 항암제의 저항성을 가진 세포를 치료하는데 매우 유용할 수 있다.The DOX-NCMs and DOX-DCMs showed appropriate loading efficiencies of 79% and 72%, respectively, and specific values are shown in Table 3 below. Referring to this, the size of the drug loaded micelles was slightly increased, which may have increased the volume of the hydrophobic compartment with loaded drug molecules. The drug release behavior was confirmed in PBS (pH 7.4) with or without H 2 O 2 (100 μM) as a representative ROS for 3 days at 37 ° C. (FIG. 6). DOX-NCMs did not show any rapid change in DOX release behavior due to the reaction to H 2 O 2 . After 3 days, the doses of DOX released from DOX-NCMs were found to be 53.28% and 45.83%, respectively, in the presence and absence of H 2 O 2 . In contrast, the release profile of DOX from DOX-DCMs varied greatly depending on the presence in H 2 O 2 . In the presence of H 2 O 2 , only 17.3% of the DOX was released for 3 days and the release rate tended to be relatively retarded. This shows that the diselenide cross-linking of DOX-DCMs effectively suppressed DOX release as a diffusion barrier. However, in the presence of H 2 O 2 (100 μM), the dose of DOX released from DOX-DCMs increased significantly up to 65% for 3 days at an increased DOX release rate. Also, compared to DOX-NCMs, DOX-DCMs showed a 12% increase in cumulative drug release over 3 days in the presence of H 2 O 2 . Upon exposure to ROS-rich conditions such as tumor microenvironment, the hydrophilic conversion of the diselenide bond present in the shell of the DOX-DCMs to the aforementioned selenic acid occurs resulting in a change in the molecular structure of the shell, Thereby triggering and facilitating release. This unique behavior has been shown to affect the excellent suitability of DCMs as cancer target drug transport and improved drug release has been shown to lower the rate of excretion of p-glycoprotein, making it very useful for treating cells with resistance to anti-cancer drugs .
(nm)a Size
(nm) a
(시험예 4: DOX의 체내 생물학적 분포 및 항-종양 효능)(Test Example 4: Biological Distribution and Anti-Tumor Efficacy of DOX in the Body)
체내의 DOX 분포를 평가하기 위하여, 5 주령의 수컷 털이 없는 실험쥐의 좌측부로 무혈청 배지(80 μl)내에 존재하는 1×106 세포를 접종함으로써 PC3 종양 동물모델을 준비하였다. 종양 크기가 약 100 mm3이 되었을 때, 동물들을 다음과 같이 세 개의 실험군으로 나누었다: (i) DOX, (ii) DOX-NCMs, 및 (iii) DOX-DCMs (n=4, 각 그룹당 4 마리의 실험쥐를 배정함). 이 후, 상기 실험쥐들에게 DOX(5 mg/kg), DOX-NCMs(DOX 5 mg/kg), 및 DOX-DCMs(DOX 5 mg/kg)를 정맥 내 투여하였다. 정맥 주사 12 시간 후에, 종양 및 주요 장기를 적출하고, 중량을 재어 조직을 액체 질소에서 동결하였다. 이 후, 상기 동결된 조직을 1 ml의 용해 버퍼(50 mM Tris-HCl. pH 7.5, 0.2 M NaCl, 5 mM CaCl2, 1% Triton X-100)로 균질화하였다. 제조된 균질액에 33%(w/v) 질산은 용액 200 μl을 첨가하고 10 분 동안 교반하였다. 질산은은 DNA에 결합된 DOX의 추출을 용이하게 하고 단백질 침전을 개선한다. 이 후, 1 ml의 산성화된 이소프로판올(0.5 N HCl)을 상기 균질액에 첨가하고 4 ℃에서 하루 밤 동안 보관하였다. 조직 추출물을 15,000 rpm에서 15 분 동안 원심 분리한 후, 상충액을 자외선/가시광선 분광기(Optizen 3220UV, Mecasys Co., Ltd 사, 대한민국)를 사용하여 485 nm에서 흡광도를 측정함으로써 상기 주요 기관의 DOX 농도를 정량화하였다.To evaluate the distribution of DOX in the body, a PC3 tumor animal model was prepared by inoculating 1 x 10 < 6 > cells present in serum-free medium (80 [mu] l) to the left side of 5-week-old male rats without hair. When the tumor volume became about 100 mm 3, were divided animals into three experimental groups as follows: (i) DOX, (ii ) DOX-NCMs, and (iii) DOX-DCMs (n = 4, each
PC3 종양 동물모델을 상술한 바와 같이 동일한 방법으로 준비하였으며, 상기 종양 동물모델을 다음과 같이 4 개의 실험군으로 나누었다: (i) 대조군을 나타내는 식염수, (ii) DOX(5mg/kg) (iii) DOX-NCMs (DOX 5 mg/kg), 및 (iv) DOX-DCMs (DOX 5 mg/kg). 종양 체적이 100 mm3이 되었을 때, 상기 실험쥐들에게 시료를 3 일마다 정맥 주사하였다(n=4, 각 그룹당 4 마리의 실험쥐를 배정함). 종양 체적은 a × b2/2로 계산하였다(a는 가장 큰 직경이고, b는 가장 작은 직경이다). 종양 체적은 2일 마다 관찰하였다. 수치는 적어도 4 마리의 동물을 포함하는 실험군에 대하여 평균±표준편차로 나타내었다.PC3 tumor animal models were prepared in the same manner as described above and the tumor animal models were divided into four groups as follows: (i) saline, (ii) DOX (5 mg / kg) -NCMs (
종양 특이적인 DOX 방출을 확인하기 위하여, PC3 종양 동물모델에서 체내 생물학적 분포는 DOX가 적재된 마이셀 및 DOX를 정맥 내 투여하고 24 시간 후에 평가하였다. 도 10a에 도시된 결과는 DOX-DCMs로 처리된 동물모델 내의 종양 DOX 함량(18.03 μg/g의 조직)은 DOX-NCMs(10.66 μg/g의 조직) 및 DOX(4.82 μg/g의 조직)에서의 종양 DOX 함량보다 상당히 높음을 나타낸다. 반면, 주요 기관(특히, 간)에서의 DOX 함량은 DOX-NCMs 및 DOX와 비교하여 DOX-DCMs를 주입한 동물모델에서 훨씬 낮았다(도 10b). 이는 DOX-DCMs의 개선된 구조적 안정성 때문일 수 있으며, 이로 인해 온전한 마이셀 구조를 갖는 DOX-DCMs의 종양 축적을 용이하게 할 수 있다.To confirm tumor-specific DOX release, the body biomass distribution in the PC3 tumor animal model was assessed 24 hours after intravenous administration of DOX loaded micelles and DOX. The results shown in Fig. 10a show that the tumor DOX content (18.03 [mu] g / g tissue) in an animal model treated with DOX-DCMs was significantly higher in DOX-NCMs (10.66 [mu] g / g tissue) and DOX (4.82 [ Lt; RTI ID = 0.0 > DOX < / RTI > On the other hand, DOX content in major organs (especially liver) was much lower in DOX-DCMs injected animal models compared to DOX-NCMs and DOX (FIG. 10b). This may be due to the improved structural stability of DOX-DCMs, which can facilitate tumor accumulation of DOX-DCMs with intact micelle structure.
마지막으로, PC3 종양이 있는 실험쥐에 DOX가 적재된 마이셀 및 DOX를 주입한 후 29일 동안 종양 체적 및 중량을 기록함으로써 상기 DOX가 적재된 마이셀 및 상기 DOX의 항-종양 효능을 확인하였다. 식염수를 주입한 실험쥐를 대조군으로 사용하였는데, 예상하였던 것처럼, 다른 실험군들과 비교하여, DOX-DCMs를 주입한 실험군의 종양 체적 및 중량이 가장 유의적으로 감소하였다(도 10c 및 d). 항-종양 효능 검증실험의 마지막 날에, DOX, DOX-NCMs 및 DOX-DCMs를 주입한 실험군의 종양 체적은 각각 1053.40, 680.86, 490.52, 및 210.19 cm3이었다. 이러한 관찰 결과는 상기 가교 결합이 DOX-DCMs가 체순환에서 DOX를 더 잘 보유하도록 하고, 종양 위치로 약물이 더 효율적으로 전달되도록 하며, 궁극적으로 암을 효율적으로 치료할 수 있도록 함을 명확하게 보여준다. 면역 조직학적 염색을 통하여 다른 실험군들과 비교한 결과, DOX-DCMs는 종양에서 더 많은 세포사멸을 야기하였고(도 10e), 치료 동안 다른 주요 기관으로의 손상은 무시할 수 있을 정도임을 확인하였다. DOX 및 DOX-NCMs 모두 종양 조직에 대하여 DOX-DCMs와 비슷한 세포독성을 보였다. 반면, DOX를 주입한 실험군에서 현저한 독성이 관찰되었다.
Finally, anti-tumor efficacy of the DOX-loaded micelles and the DOX was confirmed by recording tumor volume and weight for 29 days after injecting micelles and DOX loaded with DOX into experimental mice with PC3 tumors. Saline injected experimental rats were used as a control and tumor volume and weight were most significantly decreased in the experimental group injected with DOX-DCMs (Fig. 10c and d), as expected, as compared to the other experimental groups. At the end of the anti-tumor efficacy assays, the tumor volumes of DOX, DOX-NCMs and DOX-DCMs injected groups were 1053.40, 680.86, 490.52, and 210.19 cm 3 , respectively. These observations clearly show that the cross-linking allows DOX-DCMs to better retain DOX in the systemic circulation, to deliver drugs more efficiently to tumor sites, and ultimately to treat cancer efficiently. Compared with other experimental groups through immunohistochemical staining, DOX-DCMs caused more apoptosis in tumors (Fig. 10e), confirming that damage to other major organs during treatment was negligible. Both DOX and DOX-NCMs showed cytotoxicity similar to DOX-DCMs in tumor tissues. On the other hand, significant toxicity was observed in the experimental group injected with DOX.
따라서, 본 발명의 여러 구현예에 따르면, 생체 안정성이 우수한 디셀레나이드 가교 결합을 이룰 수 있는 블록 공중합체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.Therefore, according to various embodiments of the present invention, there is provided a block copolymer capable of achieving bis-selenide crosslinking excellent in biostability and a method for producing the block copolymer.
상기 블록 공중합체는 생체안정성이 우수하고 암 조직에 높은 농도로 존재하는 활성산소에 감응하여 소수성의 디셀레나이드 결합이 친수성의 셀렌산(selenic acid)으로 전환되어 가교 결합이 붕괴됨에 따라 진단/치료 제제를 선택적으로 방출하는데 효과적이므로, 약물 전달체로 응용할 수 있다.The block copolymer is excellent in biostability and is sensitive to active oxygen present in cancer tissues at a high concentration to convert the hydrophobic diselenide bond into hydrophilic selenic acid to collapse the crosslinking, It can be applied as a drug delivery system since it is effective in selectively releasing the agent.
Claims (19)
상기 제1 블록은 생체적합하고 친수성인 고분자 블록이고,
상기 제2 블록은 생체적합하고 친수성인 폴리펩티드 블록으로서, 말단이 셀레놀(SeH) 또는 클로린(Cl)인 측쇄를 포함하며,
상기 제3 블록은 생체적합하고 소수성인 폴리펩티드 블록으로서, 소수성 관능기를 포함하는 측쇄를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체.
(A) a second block, (B) a first block coupled to one end of the second block, and (C) a third block coupled with the other end of the second block,
Wherein the first block is a biocompatible and hydrophilic polymer block,
Wherein the second block is a biocompatible, hydrophilic polypeptide block comprising a side chain whose terminal is selenol (SeH) or chlorine (Cl)
Wherein the third block is a biocompatible and hydrophobic polypeptide block comprising a side chain comprising a hydrophobic functional group.
상기 제1 블록은 CR11R12-R13-O, 또는 CO-CR16-NH의 반복단위가 22 내지 227의 중합도로 반복되어 형성되고,
상기 R11과 R12는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 또는 C1 내지 C7의 알킬기이며,
상기 R13은 (CR14R15)n1이고, 상기 R14와 R15는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 또는 C1 내지 C7의 알킬기이며,
상기 R16은 R17-COOH이고, 상기 R17은 C1 내지 C5의 알킬기이며,
상기 n1은 22 내지 227인 것을 특징으로 하는 블록 공중합체.
The method according to claim 1,
The first block is formed by repeating repeating units of CR 11 R 12 -R 13 -O or CO-CR 16 -NH with a degree of polymerization of 22 to 227,
And R < 11 > and R < 12 > are the same or different from each other and are independently hydrogen or a C1 to C7 alkyl group,
Wherein R 13 is (CR 14 R 15 ) n 1 , R 14 and R 15 are the same or different and each independently hydrogen or a C 1 to C 7 alkyl group,
Wherein R 16 is R 17 -COOH, R 17 is a C 1 to C 5 alkyl group,
Wherein n < 1 > is from 22 to 227.
상기 제2 블록은 CO-CX-NH의 반복단위가 4 내지 8의 중합도로 반복되어 형성되고,
상기 X는 말단이 셀레놀인 것을 특징으로 하는 블록 공중합체.
The method according to claim 1,
Wherein the second block is formed by repeating repeating units of CO-CX-NH with a degree of polymerization of 4 to 8,
And X is a selenol terminus.
상기 X는 R21-COO-R22-SeH이고,
상기 R21은 (CR23R24)n21이며, 상기 R23과 R24는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 또는 C1 내지 C7의 알킬기이며, 상기 n21은 2 내지 4 이고,
상기 R22는 (CR25R26)n22이며, 상기 R25와 R26은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 또는 C7 내지 C7의 알킬기이며, 상기 n22는 2 내지 5인 것을 특징으로 하는 블록 공중합체.
The method of claim 3,
Wherein X is R 21 -COO-R 22 -SeH,
Wherein R 21 is (CR 23 R 24 ) n 21 , R 23 and R 24 are the same or different from each other and are each independently hydrogen or a C 1 to C 7 alkyl group, n 21 is 2 to 4,
Wherein R 22 is (CR 25 R 26 ) n 22 , R 25 and R 26 are the same or different and each independently hydrogen or a C 7 to C 7 alkyl group, and n 22 is 2 to 5 ≪ / RTI >
상기 제3 블록은 CO-CY-NH의 반복단위가 10 내지 25의 중합도로 반복되어 형성되고,
상기 Y는 소수성 관능기를 포함하는 측쇄인 것을 특징으로 하는 블록 공중합체.
The method according to claim 1,
The third block is formed by repeating the repeating units of CO-CY-NH with a degree of polymerization of 10 to 25,
And Y is a side chain containing a hydrophobic functional group.
상기 Y는 R31-COO-R32-Z, 또는 R37-A이고,
상기 A는 C1 내지 C5의 알킬기 또는 S-R38이며,
상기 Z는 페닐, 벤질, 및 벤조일 중에서 선택되고,
상기 R31은 (CR33R34)n31이며, 상기 R33과 R34는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C7의 알킬기이며, 상기 n31은 1 내지 5이고,
상기 R32는 (CR35R36)n32이며, 상기 R35, R36, R37 및 R38은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 또는 C1 내지 C7의 알킬기이며,
상기 n32는 1 내지 5인 것을 특징으로 하는 블록 공중합체.
6. The method of claim 5,
Y is R 31 -COO-R 32 -Z, or R 37 -A,
Wherein A is an alkyl group or an SR 38 of C1 to C5,
Wherein Z is selected from phenyl, benzyl, and benzoyl,
Wherein R 31 is (CR 33 R 34 ) n 31 , R 33 and R 34 are the same or different from each other and are independently hydrogen or a C 1 to C 7 alkyl group, n 31 is 1 to 5,
Wherein R 32 is (CR 35 R 36 ) n 32 , R 35 , R 36, R 37 and R 38 are the same or different and each independently hydrogen or a C 1 to C 7 alkyl group,
And n < 32 > is 1 to 5.
상기 블록 공중합체는 하기 화학식 중에 하나의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체:
[화학식 1a]
[화학식 1b]
[화학식 1c]
[화학식 1d]
[화학식 1e]
상기 m=22-227, n=4-8, p=10-25 이다.
The method according to claim 1,
Wherein the block copolymer has one of the following structures:
[Formula 1a]
[Chemical Formula 1b]
[Chemical Formula 1c]
≪ RTI ID = 0.0 &
[Formula 1e]
M = 22-227, n = 4-8, and p = 10-25.
상기 블록 공중합체는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 블록 공중합체이고,
상기 제2 블록의 셀레놀기가 인접한 블록 공중합체의 제2 블록의 셀레놀기와 결합하여 디셀레나이드 결합을 형성한 것을 특징으로 하는 블록 공중합체 결합체.
As a combination of two or more block copolymers,
Wherein said block copolymer is a block copolymer according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the seleno group of the second block is bonded to the seleno group of the second block of the adjacent block copolymer to form a diselenide bond.
상기 마이셀 구조체는 제8항에 따른 블록 공중합체 결합체를 포함하고,
상기 코어는 상기 제3 블록으로 구성되어 있고,
상기 제1 쉘은 상기 제2 블록으로 구성되어 있으며,
상기 제2 쉘은 상기 제1 블록으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이셀 구조체.
A micelle structure comprising a core, a first shell surrounding the core, and a second shell surrounding the first shell,
Wherein the micelle structure comprises the block copolymer combination according to claim 8,
Wherein the core comprises the third block,
The first shell is composed of the second block,
And the second shell is composed of the first block.
상기 마이셀 구조체는 제9항에 따른 마이셀 구조체이고,
상기 약물은 상기 코어 내에 포집되어 있는 것을 특징으로 하는 약물 전달체.
A drug delivery system comprising a micelle structure and a drug,
Wherein the micelle structure is the micelle structure according to claim 9,
Wherein the drug is trapped in the core.
상기 약물은 소수성 약물이고,
활성 산소종이 존재하는 부위에 활성을 보이는 약물인 것을 특징으로 하는 약물 전달체.
11. The method of claim 10,
The drug is a hydrophobic drug,
Wherein the drug is a drug exhibiting activity at a site where active oxygen species are present.
상기 약물은 항암제인 것을 특징으로 하는 약물 전달체.
12. The method of claim 11,
Wherein the drug is an anticancer agent.
상기 약물은 독소루비신, 파크리탁셀, 도세탁셀, 캄토테신 및 메쏘트렉세이트 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 약물 전달체.
13. The method of claim 12,
Wherein the drug is at least one selected from doxorubicin, paclitaxel, docetaxel, camptothecin, and methotrexate.
상기 질병은 활성 산소종을 발생시키는 질병인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
11. A pharmaceutical composition for treating diseases comprising a drug delivery system according to claim 10,
Wherein the disease is a disease that causes active oxygen species.
(ⅱ) 상기 반응을 통해 생성된 생성물에 셀레늄을 첨가하여 반응시키는 단계를 포함하며,
상기 제1 단량체와 상기 제2 단량체는 서로 상이하고 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체의 제조방법:
[화학식 2]
상기 A는 할로겐, 또는 페닐기이고, 상기 R1, R2, R3는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 O, S 및 N 중에서 선택되며, 상기 n은 1-7의 정수이고, 상기 m은 1-7의 정수이다.
(I) reacting a first monomer and a second monomer, and
(Ii) adding selenium to the product produced through the reaction and reacting,
Wherein the first monomer and the second monomer are different from each other and are represented by the following Formula 2:
(2)
Wherein A is a halogen or a phenyl group, R 1 , R 2 and R 3 are the same or different from each other and independently selected from O, S and N, n is an integer of 1-7, It is an integer of -7.
상기 제1 단량체는 하기 화학식 3으로 표시되며,
상기 제2 단량체는 하기 화학식 4로 표시되는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체의 제조방법:
[화학식 3]
[화학식 4]
16. The method of claim 15,
Wherein the first monomer is represented by the following general formula (3)
Wherein the second monomer is represented by the following formula (4): < EMI ID =
(3)
[Chemical Formula 4]
상기 (ⅰ) 단계는 개시제를 더 첨가하여 반응시키는 것을 특징으로 하며,
상기 개시제는 α-Methoxy-ω-amino polyethylene glycol인 것을 특징으로 하는 블록 공중합체의 제조방법.
16. The method of claim 15,
The step (i) is characterized in that an initiator is further added to react,
Wherein the initiator is? -Methoxy-? -Amino polyethylene glycol.
상기 (ⅰ) 단계는 20 내지 70 ℃의 온도에서 20 내지 60 시간 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체의 제조방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the step (i) is carried out at a temperature of 20 to 70 ° C for 20 to 60 hours.
상기 (ⅱ) 단계는 40 내지 80 ℃의 온도에서 1 내지 10 시간 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체의 제조방법.16. The method of claim 15,
Wherein the step (ii) is carried out at a temperature of 40 to 80 ° C for 1 to 10 hours.
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|---|---|---|---|---|
| CN109438715A (en) * | 2018-12-24 | 2019-03-08 | 中国科学院长春应用化学研究所 | A kind of cis-dichlorodiamine platinum complex, preparation method and application with ROS response |
| KR102099516B1 (en) * | 2018-11-27 | 2020-04-09 | 부경대학교 산학협력단 | NIR responsive cross-linked micelles, drug delivery carrier targeting cancer cell and method for preparing the same |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Biomaterials, 2016, 103, 56-66 |
| J. Mater. Chem. B, 2014, 2, 595 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102099516B1 (en) * | 2018-11-27 | 2020-04-09 | 부경대학교 산학협력단 | NIR responsive cross-linked micelles, drug delivery carrier targeting cancer cell and method for preparing the same |
| CN109438715A (en) * | 2018-12-24 | 2019-03-08 | 中国科学院长春应用化学研究所 | A kind of cis-dichlorodiamine platinum complex, preparation method and application with ROS response |
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