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KR102099516B1 - NIR responsive cross-linked micelles, drug delivery carrier targeting cancer cell and method for preparing the same - Google Patents

NIR responsive cross-linked micelles, drug delivery carrier targeting cancer cell and method for preparing the same Download PDF

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KR102099516B1
KR102099516B1 KR1020180148095A KR20180148095A KR102099516B1 KR 102099516 B1 KR102099516 B1 KR 102099516B1 KR 1020180148095 A KR1020180148095 A KR 1020180148095A KR 20180148095 A KR20180148095 A KR 20180148095A KR 102099516 B1 KR102099516 B1 KR 102099516B1
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South Korea
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poly
copolymer
crosslinking agent
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임권택
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부경대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to: a cross-linked micelle having a cancer cell target function in response to near infrared rays; a drug delivery carrier comprising the same; and a method for manufacturing the same. The drug delivery carrier having the cancer cell target function that induces drug release by using near infrared rays can be easily manufactured by a click reaction, and actively releases drugs from the outside by specifically targeting cancer cells, thereby being able to specifically kill cancer cells. Therefore, the drug delivery carrier can be usefully used in the pharmaceutical field.

Description

근적외선에 반응하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀, 이를 포함하는 약물 전달체 및 이의 제조방법{NIR responsive cross-linked micelles, drug delivery carrier targeting cancer cell and method for preparing the same}Cross-linked micelles that have a function of targeting cancer cells that respond to near-infrared rays, a drug delivery system comprising the same, and a method for preparing the same

본 발명은 근적외선에 반응하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀, 이를 포함하는 약물 전달체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cross-linked micelle having a cancer cell target function in response to near infrared rays, a drug delivery system comprising the same, and a method for manufacturing the same.

최근 몇 년간 코어-쉘(core-shell) 구조에 기초한 고분자 마이셀(micelle)은 그것의 장점인 소수성 약물 용해도, 장기간 순환 시간 및 특정 조직 표적성 때문에 광범위하게 연구되어 왔다. 양친매성(amphiphilic) 블록 공중합체(block copolymer)의 코어-쉘 형식의 구조는 불용성 코어와 수용성 코로나(corona)로 이루어져 있다. 고분자 마이셀은 통상적으로 크기가 수십 나노미터 범위로서 증진된 투과 및 유지(Enhanced Permeability and Retention, EPR) 효과에 적합하다. EPR 효과는 40 ~ 200 나노미터 범위 크기의 분자들이 정상 세포보다 암세포에 크게 축적되는 특징이다. 다시 말하자면, 정상 세포가 있는 쪽은 혈관과의 경계가 촘촘한데 비하여 빠른 성장을 하는 암세포가 있는 쪽은 혈관과의 경계가 느슨하므로, 이러한 크기의 분자나 입자는 정상 세포 쪽은 뚫지 못하는 반면에 암조직 쪽 혈관벽은 잘 통과해서 암세포로 전달되어 축적이 되는 현상으로 암세포에 대한 약물전달에 효과적으로 활용된다.Polymer micelles based on core-shell structures in recent years have been extensively studied due to their advantages, hydrophobic drug solubility, long cycle time and specific tissue targeting. The core-shell structure of the amphiphilic block copolymer consists of an insoluble core and a water-soluble corona. Polymeric micelles are typically in the range of tens of nanometers in size and are suitable for enhanced permeability and retention (EPR) effects. The EPR effect is characterized by molecules accumulating in cancer cells larger than normal cells in sizes ranging from 40 to 200 nanometers. In other words, the side with normal cells has a tight boundary with blood vessels, whereas the side with fast-growing cancer cells has a loose boundary with blood vessels, so molecules or particles of this size cannot penetrate the normal cell side, whereas cancer The blood vessel wall on the side of the tissue passes through well and is transferred to and accumulated in cancer cells, which is effectively used for drug delivery to cancer cells.

그러나 마이셀 고유의 불안정성은 많은 응용에 앞서 상당한 문제점 되어 왔다. 즉, 고분자 마이셀은 혈액순환 도중에 매우 희석된 농도에서 단일체(unimer)로 서로 떨어져 밖으로 빠져나갈 수 있다. 이것은 표적 방출을 이루지 못하고 일반 생체 조직에 독성을 일으킬 수 있다. 따라서 고분자 마이셀의 안정성 향상은 최근 많은 연구가 진행 중인 시급한 문제이다. However, the instability inherent in micelles has been a significant problem prior to many applications. That is, the polymer micelles can escape from each other as a unit at a very diluted concentration during blood circulation. It does not achieve targeted release and can be toxic to normal living tissue. Therefore, improving the stability of polymer micelles is an urgent problem that many studies are currently underway.

마이셀의 가교는 자기조립구조의 안정화를 위한 가장 뛰어난 방법으로 알려져 있다. 최근에 마이셀 가교화 기술의 커다란 발전에 의하여 나노운반체의 안정성을 강화시킬 뿐만 아니라 마이셀의 약물방출을 조절할 수 있다. 친수성 쉘의 가교화는 약물전달 시스템의 잠행에 영향을 미치고 친수성기의 이동성에 영향을 주고, 불필요한 마이셀 간 가교화를 피할 수 없다. 반면에 마이셀의 코어 가교화는 점점 매력적인 방법이 되어가고 있는데, 이것은 산화 환원 환경에서 가교 결합이 역반응 또는 분해가 가능하여 내부 활성 물질의 방출을 향상시킨다. 코어 가교된(가교된) 마이셀은, 감광성 블록 공중합체의 UV조사와 금속-리간드 배위 결합과 같은 다양한 방법들에 의해 만들어질 수 있다. 이러한 마이셀들은 UV/NIR 광 조사, 환원제의 존재 또는 pH 변화에 따라 해가교되어 약물을 방출할 수 있다. Cross-linking of micelles is known as the most excellent method for stabilizing the self-assembly structure. Recent advances in micelle crosslinking technology can enhance the stability of nanocarriers as well as control the drug release of micelles. Crosslinking of the hydrophilic shell affects the stealth of the drug delivery system, affects the mobility of the hydrophilic group, and unnecessary crosslinking between micelles cannot be avoided. On the other hand, core crosslinking of micelles is becoming an increasingly attractive method, which can reverse reaction or decomposition of crosslinking in a redox environment, thereby improving the release of internal active substances. Core crosslinked (crosslinked) micelles can be made by various methods such as UV irradiation of photosensitive block copolymers and metal-ligand coordination bonds. These micelles can be crosslinked according to UV / NIR light irradiation, the presence of a reducing agent or a change in pH to release the drug.

통상적인 암세포 표적성 코어 가교화 방법에서는, 먼저 소수성 약물을 고분자 마이셀의 코어부분에 물리적이나 화학적으로 탑재함과 함께 특정한 화학구조의 가교제를 사용하여 코어 가교 반응이 수행된다. 여기서 통상적으로 사용되는 가교제는 산화환원반응이나 약산성 조건에서 분해되는 가교제이다. 따라서, 약물이 탑재된 가교마이셀이 혈액 내에 순환 시간 동안에는 약물이 마이셀 내에 유지되고 있다가 EPR효과로 암세포 목표물 조직에 도달하여 축적된 후, 암세포내의 분위기인 약산성이나 암세포에 다량 존재하는 글루타치온의 환원반응에 의하여 가교 구조가 분해함으로서 코어 내부의 약물이 쉽게 방출하여 암세포를 사멸시킨다.In a typical cancer cell targeted core crosslinking method, first, a hydrophobic drug is physically or chemically mounted on a core portion of a polymer micelle, and a core crosslinking reaction is performed using a crosslinking agent having a specific chemical structure. The crosslinking agent commonly used herein is a crosslinking agent that decomposes under redox reaction or weakly acidic conditions. Therefore, after the drug-mounted cross-linked micelles are maintained in the micelles during the circulation time in the blood, and after reaching and accumulating cancer cell target tissues with the EPR effect, the reduction reaction of glutathione, which is a weak acidity in the cancer cells or a large amount in cancer cells As the crosslinked structure decomposes, the drug inside the core is easily released to kill cancer cells.

그러나 이러한 방법은 약물전달체가 자발적으로 암세포의 내부 환경에서 응답 작용으로 약물을 방출하기 때문에 원하는 부위에서 원하는 시간에 인위적으로 약물방출을 조절할 수 없다는 단점이 있다. 따라서, 생체 외부에서 생체에 무해한 방식으로 생체 내부의 약물 방출을 제어하는 방법이 바람직하다. However, this method has a drawback that it is impossible to artificially control drug release at a desired time at a desired site because the drug delivery agent releases the drug spontaneously from the internal environment of cancer cells. Therefore, a method of controlling drug release inside the body in a manner harmless to the body from outside the body is preferable.

이러한 목적을 위해 생체에 무해한 근자외선(near infrared, NIR) 광선을 외부에서 사용하여 생체내부의 원하는 부위에서 약물을 방출하는 방법이 제시되어 고분자 가교 마이셀의 약물 전달 효과를 증가시켰으며, 이것은 생체 치료학적 응용에서 높은 가능성을 보이고 있다. 이 방법을 사용하면 능동적으로 약물을 약물전달체로부터 방출할 수 있다. 이러한 방식의 약물전달체로서 디셀레나이드(diselenide) 결합을 기반으로 하는 약물 탑재 고분자는 보다 더 효과가 있다. 디셀레나이드 결합은 활성산소 감응성이 있기 때문에 생체 내에서는 상대적으로 안정적이지만, 약물과 함께 탑재한 인도시아닌 그린(indocyanine green, ICG)이 NIR 조사에 의하여 배출한 활성산소물질(reactive oxygen species, ROS)에 반응하면 분해하는 성질이 있다. ICG는 근적외선 노출 시 일 중항 산소, 슈퍼 옥사이드 음이온, 수산기 라디칼 등을 생성할 수 있는 트리 카보시안 염료이다. 이에 따라 디셀레나이드 결합을 보유한 가교구조가 분해하여 코어 주변의 약물을 방출한다. 디셀레나이드 결합을 통한 고분자 약물 결합은 고분자 가교의 일부로서 약물을 포함하거나 마이셀에 약물을 부착한 고분자들을 포함한다. 이러한 방법은 보다 향상된 약물 전달 능력을 가져다 줄 수 있다. 따라서, 디셀레나이드 결합을 포함한 가교제를 가교반응에 적절히 활용하여 약물과 ICG가 탑재된 가교마이셀을 합성하면 효과적으로 근적외선을 이용한 외부자극 감응형 약물전달시스템을 제조할 수 있다. For this purpose, a method of releasing the drug at a desired site in the body using a near infrared (NIR) ray, which is harmless to the living body, has been proposed to increase the drug delivery effect of the polymer cross-linked micelle, which is a biotherapeutic treatment. It has a high potential in academic applications. Using this method, the drug can be actively released from the drug delivery system. As a drug delivery system in this way, drug-loaded polymers based on diselenide bonds are more effective. Diselenide bonds are relatively stable in vivo because they have reactive oxygen sensitization, but reactive oxygen species (ROS) released by NIR irradiation by indocyanine green (ICG) loaded with drugs ) Has the property of decomposing. ICG is a tricarbocyan dye that can generate singlet oxygen, super oxide anions, hydroxyl radicals, etc. when exposed to near infrared rays. Accordingly, the cross-linked structure having a diselenide bond decomposes to release the drug around the core. Polymer drug binding through diselenide bonding includes drugs as part of polymer crosslinking or polymers with drug attached to micelles. This method can lead to improved drug delivery ability. Therefore, when a crosslinking agent including a diselenide bond is properly utilized in a crosslinking reaction to synthesize a drug and a crosslinked micelle equipped with ICG, an external stimulation-sensitive drug delivery system using near infrared rays can be effectively prepared.

한편, "클릭화학(click chemistry)" 반응은 높은 반응성에 의해 저분자와의 반응뿐만 아니라 올리고머, 폴리머 등과 같은 고분자와의 반응에서도 높은 수율로 분자간 결합을 형성시킬 수 있다. 현재 클릭화학 반응은 다양한 분야에 적용되고 있는데, 예를 들면 아자이드 관능기와-알킨의 고리첨가반응(cycloaddition) 연구(Rostovtsev, VV, 등, Angew. Chem. Int. Ed. 41: 2596-2599, 2002); 유기합성을 통한 클릭화학의 응용(Lee, LV, 등, J. Am. Chem. Soc. 125: 9588-9589, 2003); 클릭화학을 이용한 손쉬운 표면의 관능화(Fazio, F, 등, J. Am. Chem. Soc. 124: 14397-14402, 2002); 약물 전달 시스템 및 생체 적합 물질 설계를 위한 강력한 도구로서의 디엘스 알더(Diels-Alder) 반응(Gregoritza, M, 등, Eur. J. Pharm. Biopharm. 97, 438-453, 2015) 등의 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.On the other hand, "click chemistry (click chemistry)" reaction can form an intermolecular bond with high yield not only in reaction with a small molecule due to high reactivity, but also in a reaction with a polymer such as an oligomer or a polymer. Currently, click chemistry reactions are applied in various fields, for example, a study of cycloaddition of azide functional groups and alkynes (Rostovtsev, VV, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 41: 2596-2599, 2002); Application of click chemistry through organic synthesis (Lee, LV, et al., J. Am. Chem. Soc. 125: 9588-9589, 2003); Easy surface functionalization using click chemistry (Fazio, F, et al., J. Am. Chem. Soc. 124: 14397-14402, 2002); Studies such as the Diels-Alder reaction (Gregoritza, M, et al., Eur. J. Pharm. Biopharm. 97, 438-453, 2015) as a powerful tool for drug delivery systems and biomaterial design are ongoing Is being made.

대한민국 공개특허 제2009-0076856호Republic of Korea Patent Publication No. 2009-0076856 대한민국 공개특허 제2011-0102995호Republic of Korea Patent Publication No. 2011-0102995

본 발명의 목적은 암세포 표적기능을 갖는 가교 마이셀을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a crosslinked micelle having a cancer cell target function.

본 발명의 다른 목적은 암세포 표적기능을 갖는 가교 마이셀의 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for producing a crosslinked micelle having a cancer cell target function.

본 발명의 또 다른 목적은 암세포 표적 기능을 갖는 약물 전달체를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a drug carrier having a cancer cell target function.

본 발명의 또 다른 목적은 암세포 표적기능을 갖는 약물전달체의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for preparing a drug delivery system having a cancer cell target function.

상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,

본 발명은 친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 공중합체;The present invention is an amphipathic copolymer comprising a hydrophilic portion and a hydrophobic portion;

디셀레나이드 결합을 포함하는 가교제; 및A crosslinking agent comprising a diselenide bond; And

근적외선 염료(NIR dye);를 포함하고,NIR dye; includes,

상기 공중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophilic part of the copolymer is one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate),

상기 공중합체의 소수성 부분은 폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트), 폴리(스티렌-alt-말레익 안히드리드), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophobic portion of the copolymer is poly (furfuryl methacrylate), poly (styrene- alt -maleic anhydride), poly (α-propagyl carboxylate-ε-caprolactone), poly (α-pro Fargil-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone-co-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone), poly (γ-propagyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ain-1-yloxy) benzyl) -1,3-dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkainyl) -OCA), poly (N- (Prop-2-ain-1-yl) acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (γ-azai Do-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate).

여기서, 상기 공중합체의 소수성 부분에는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido) 작용기를 추가로 도입한 것을 특징으로 하고,Here, the hydrophobic portion of the copolymer is characterized in that the furanyl (furanyl), maleimidyl (maleimidyl), alkynyl (alkynyl), or azido (azido) functional group is additionally introduced,

상기 가교제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이고, The crosslinking agent is a compound represented by the following formula (1),

여기서,here,

상기 공중합체의 소수성 부분에 퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 말레이미딜(maleimidyl)이고,When a furanyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are maleimidyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 말레이미딜(maleimidyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl)이고,When a maleimidyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are furanyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 알카이닐(alkynyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 아지도(azido)이고,When an alkynyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are azido,

상기 공중합체의 소수성 부분에 아지도(azido) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 알카이닐(alkynyl)이고,When an azido functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are alkynyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 치환된 작용기와 상기 가교제의 R1 및 R2에 치환된 작용기가 상호 클릭반응으로 결합되어 가교를 형성하는 것을 특징으로 하고,The functional group substituted in the hydrophobic portion of the copolymer and the functional groups substituted in R 1 and R 2 of the crosslinking agent are characterized in that they form a crosslinking by mutually clicking reaction,

상기 근적외선 염료는 인도시아닌 그린(ICG), 메틸렌 블루(MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 및 MHI-148로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,The near infrared dyes include indocyanine green (ICG), methylene blue (MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 and MHI-148 Characterized in that at least one selected from the group consisting of,

근적외선에 반응하여 가교제의 디셀레나이드 결합이 분해되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the desenlenide bond of the crosslinking agent is decomposed in response to near infrared rays,

암세포 표적기능을 갖는 가교 마이셀을 제공한다:Provided is a crosslinked micelle with cancer cell target function:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018118093308-pat00001
Figure 112018118093308-pat00001

(상기 화학식 1에서,(In the formula 1,

a, b, c 및 d는 각각 1-10의 정수이고;a, b, c and d are each an integer of 1-10;

R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido)이다).R 1 and R 2 are furanyl, maleimidyl, alkynyl, or azido).

또한, 본 발명은 친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 공중합체, 디셀레나이드 결합을 포함하는 가교제, 및 근적외선 염료(NIR dye)를 용매에 첨가하고 교반하는 단계(단계 1); 및In addition, the present invention is a step of adding and stirring an amphiphilic copolymer comprising a hydrophilic part and a hydrophobic part, a crosslinking agent comprising a diselenide bond, and a near infrared dye (NIR dye) in a solvent; And

상기 단계 1에서 준비한 혼합액을 50-80℃에서 8-16시간 반응시켜, 마이셀 코어의 가교결합을 유도하는 단계(단계 2);를 포함하고,Including the step of reacting the mixture prepared in step 1 at 50-80 ℃ for 8-16 hours, inducing cross-linking of micelle cores (step 2);

상기 공중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophilic part of the copolymer is one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate),

상기 공중합체의 소수성 부분은 폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트), 폴리(스티렌-alt-말레익 안히드리드), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophobic portion of the copolymer is poly (furfuryl methacrylate), poly (styrene- alt -maleic anhydride), poly (α-propagyl carboxylate-ε-caprolactone), poly (α-pro Fargil-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone-co-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone), poly (γ-propagyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ain-1-yloxy) benzyl) -1,3-dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkainyl) -OCA), poly (N- (Prop-2-ain-1-yl) acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (γ-azai Do-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate).

여기서, 상기 공중합체의 소수성 부분에는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido) 작용기를 추가로 도입한 것을 특징으로 하고,Here, the hydrophobic portion of the copolymer is characterized in that the furanyl (furanyl), maleimidyl (maleimidyl), alkynyl (alkynyl), or azido (azido) functional group is additionally introduced,

상기 가교제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이고, The crosslinking agent is a compound represented by the following formula (1),

여기서,here,

상기 공중합체의 소수성 부분에 퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 말레이미딜(maleimidyl)이고,When a furanyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are maleimidyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 말레이미딜(maleimidyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl)이고,When a maleimidyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are furanyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 알카이닐(alkynyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 아지도(azido)이고,When an alkynyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are azido,

상기 공중합체의 소수성 부분에 아지도(azido) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 알카이닐(alkynyl)이고,When an azido functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are alkynyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 치환된 작용기와 상기 가교제의 R1 및 R2에 치환된 작용기가 상호 클릭반응으로 결합되어 가교를 형성하는 것을 특징으로 하고,The functional group substituted in the hydrophobic portion of the copolymer and the functional groups substituted in R 1 and R 2 of the crosslinking agent are characterized in that they form a crosslinking by mutually clicking reaction,

상기 근적외선 염료는 인도시아닌 그린(ICG), 메틸렌 블루(MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 및 MHI-148로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,The near infrared dyes include indocyanine green (ICG), methylene blue (MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 and MHI-148 Characterized in that at least one selected from the group consisting of,

근적외선에 반응하여 가교제의 디셀레나이드 결합이 분해되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the desenlenide bond of the crosslinking agent is decomposed in response to near infrared rays,

암세포 표적기능을 갖는 가교 마이셀의 제조방법을 제공한다:Provided is a method for preparing a crosslinked micelle having a cancer cell target function:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018118093308-pat00002
Figure 112018118093308-pat00002

(상기 화학식 1에서,(In the formula 1,

a, b, c 및 d는 각각 1-10의 정수이고;a, b, c and d are each an integer of 1-10;

R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido)이다).R 1 and R 2 are furanyl, maleimidyl, alkynyl, or azido).

나아가 본 발명은 상기 가교 마이셀; 및 상기 가교 마이셀 내에 도입된 약물을 포함하는 암세포 표적 기능을 갖는 약물 전달체를 제공한다.Furthermore, the present invention is the cross-linked micelles; And it provides a drug carrier having a cancer cell target function, including a drug introduced into the cross-linked micelles.

더 나아가 본 발명은 친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 공중합체, 디셀레나이드 결합을 포함하는 가교제, 근적외선 염료(NIR dye), 및 약물을 용매에 첨가하고 교반하는 단계(단계 1); 및Furthermore, the present invention comprises the steps of adding and stirring an amphiphilic copolymer comprising a hydrophilic part and a hydrophobic part, a crosslinking agent comprising a diselenide bond, a NIR dye, and a drug in a solvent (step 1); And

상기 단계 1에서 준비한 혼합액을 50-80℃에서 8-16시간 반응시켜, 마이셀 코어의 가교결합을 유도하는 단계(단계 2);를 포함하고,Including the step of reacting the mixture prepared in step 1 at 50-80 ℃ for 8-16 hours, inducing cross-linking of micelle cores (step 2);

상기 공중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophilic part of the copolymer is one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate),

상기 공중합체의 소수성 부분은 폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트), 폴리(스티렌-alt-말레익 안히드리드), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophobic portion of the copolymer is poly (furfuryl methacrylate), poly (styrene- alt -maleic anhydride), poly (α-propagyl carboxylate-ε-caprolactone), poly (α-pro Fargil-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone-co-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone), poly (γ-propagyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ain-1-yloxy) benzyl) -1,3-dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkainyl) -OCA), poly (N- (Prop-2-ain-1-yl) acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (γ-azai Do-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate).

여기서, 상기 공중합체의 소수성 부분에는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido) 작용기를 추가로 도입한 것을 특징으로 하고,Here, the hydrophobic portion of the copolymer is characterized in that the furanyl (furanyl), maleimidyl (maleimidyl), alkynyl (alkynyl), or azido (azido) functional group is additionally introduced,

상기 가교제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이고, The crosslinking agent is a compound represented by the following formula (1),

여기서,here,

상기 공중합체의 소수성 부분에 퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 말레이미딜(maleimidyl)이고,When a furanyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are maleimidyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 말레이미딜(maleimidyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl)이고,When a maleimidyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are furanyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 알카이닐(alkynyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 아지도(azido)이고,When an alkynyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are azido,

상기 공중합체의 소수성 부분에 아지도(azido) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 알카이닐(alkynyl)이고,When an azido functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are alkynyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 치환된 작용기와 상기 가교제의 R1 및 R2에 치환된 작용기가 상호 클릭반응으로 결합되어 가교를 형성하는 것을 특징으로 하고,The functional group substituted in the hydrophobic portion of the copolymer and the functional groups substituted in R 1 and R 2 of the crosslinking agent are characterized in that they form a crosslinking by mutually clicking reaction,

상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,The drug is prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid, cisplatin, camptothecin, Fluorouracil (5- FU), Docetaxel, Tamoxifen, Anasterozole, Carboplatin, Topotecan, Berotecan, Irinotecan, Gleevec, Vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenofopen, fenoprofen, indomethacin, phenyltazone ), Mesotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, nidecyl Nimesulide, cortisone and nose Characterized in that at least one selected from the group consisting of a corticosteroid (corticosteroid), and

상기 근적외선 염료는 인도시아닌 그린(ICG), 메틸렌 블루(MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 및 MHI-148로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,The near infrared dyes include indocyanine green (ICG), methylene blue (MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 and MHI-148 Characterized in that at least one selected from the group consisting of,

근적외선에 반응하여 가교제의 디셀레나이드 결합이 분해되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the desenlenide bond of the crosslinking agent is decomposed in response to near infrared rays,

암세포 표적기능을 갖는 약물전달체의 제조방법을 제공한다:Provided is a method for preparing a drug delivery system having a cancer cell target function:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018118093308-pat00003
Figure 112018118093308-pat00003

(상기 화학식 1에서,(In the formula 1,

a, b, c 및 d는 각각 1-10의 정수이고;a, b, c and d are each an integer of 1-10;

R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido)이다).R 1 and R 2 are furanyl, maleimidyl, alkynyl, or azido).

본 발명의 외부에서 근적외선을 사용하여 약물 방출을 유도하는 암세포 표적 기능을 갖는 약물 전달체는 클릭반응에 의하여 간편하게 제조될 수 있고, 암세포를 특이적으로 타겟팅하여, 외부에서 능동적으로 약물을 방출함으로써, 암세포를 특이적으로 사멸시킬 수 있어, 이를 제약분야에 유용하게 사용할 수 있다.A drug delivery system having a cancer cell target function that induces drug release using near infrared rays from the outside of the present invention can be easily produced by a click reaction, specifically targets cancer cells, and actively releases drugs from the outside, thereby causing cancer cells Can be killed specifically, it can be useful in the pharmaceutical field.

도 1은 디셀레나이드 가교제, PEO-b-PFMA(폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트)) 및 가교마이셀의 합성을 나타낸 도이다.
도 2는 디셀레나이드 가교제, PEO-b-PGMA-N3(폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트)-N3) 및 가교마이셀의 합성을 나타낸 도이다.
도 3은 PEO-Br 거대개시제와 PEO-b-PFMA의 GPC 분석을 나타낸 도이다.
도 4는 PEO-Br 거대개시제, PEO-b-PGMA, PEO-b-PGMA-N3의 GPC 분석을 나타낸 도이다.
도 5는 말레이미드 작용기를 양 말단에 결합한 디셀레나이드 유도체(가교제)의 1H NMR 과 13C NMR스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 6은 프로파길 작용기를 양 말단에 결합한 디셀레나이드 유도체(가교제)의 1H NMR 과 13C NMR스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 7은 (a) PEO-b-PFMA(제조예 1)와 (b) PEO-b-PFMA의 코어가 가교된 마이셀(제조예 5)의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 8은 (a) PEO-b-PFMA의 코어가 가교되지 않은 마이셀(non-CCL) 및 코어가 가교된 마이셀(CCL)의 역학적 직경의 변화를 DLS를 통해 측정한 결과와 (b) 코어가 가교된 마이셀(CCL)의 크기와 형태를 TEM을 통해 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 (a) PEO-b-PGMA-N3(제조예 3) 및 (b)PEO-b-PGMA-N3의 CCL 마이셀(제조예 6)의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 10은 DOX와 ICG가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 1-1)의 UV-Vis 흡수 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 11은 근적외선 조사 전 후에 있어 DOX와 ICG가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 1-1)의 역학적 직경의 변화를 DLS를 통해 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 12는 (a) DOX와 ICG가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 1-1) 및 (b) 상기 마이셀을 근적외선 5분 조사 후 3시간 경과 및 (c) 상기 마이셀을 근적외선 5분 조사 후 30시간 경과한 상태의 크기와 형태를 TEM을 통해 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 13은 근적외선을 조사하지 않거나 5분 동안 조사한 후의 DOX/ICG/CCL 마이셀(실시예 1-1)로부터 시험관내 약물의 방출 그래프를 나타낸 도이다.
도 14는 근적외선 조사 전 후에 있어 DOX와 ICG가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 1-2)의 역학적 직경의 변화를 DLS를 통해 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 15는 (a) 코어가 가교되지 않은 PEO-b-PGMA-N3 마이셀 (b) DOX와 ICG가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 1-2) 및 (c) 상기 마이셀을 근적외선 5분 조사 후 24시간 경과한 상태의 크기와 형태를 TEM을 통해 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 16은 근적외선을 조사하지 않거나 5분 동안 조사한 후의 DOX/ICG/CCL 마이셀(실시예 1-2)로부터 시험관내 약물의 방출 그래프를 나타낸 도이다.
도 17은 (a) 서로 다른 농도의 PEO-b-PFMA의 코어가 가교된 마이셀(실시예 1-1)에 대한 세포독성을 평가하기 위하여 24시간 동안 HEK293 세포 생존율 및 (b) 서로 다른 농도의 DOX 또는 200 mW cm-2, 808 nm 근적외선 레이저 광선에 의한 5분간 조사 유무에 따른 DOX가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 1-1)에 대한 세포독성을 평가하기 위하여 24시간 동안 HepG2의 세포 생존율 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 18은 DOX 또는 200 mW cm-2, 808 nm NIR 레이저 광선에 5분간 조사한 DOX와 ISG가 담지된 PEO-b-PFMA의 코어가 가교된 마이셀(실시예 1-1)의 존재하에 HepG2세포의 인큐베이션 시간을 달리하여 촬영한 형광사진으로 세포사멸을 나타낸 도이다.
1 is a diagram showing the synthesis of a diselenide crosslinking agent, PEO-b-PFMA (poly (ethylene oxide) -b-poly (furfuryl methacrylate)) and crosslinked micelles.
FIG. 2 is a diagram showing the synthesis of a diselenide crosslinking agent, PEO-b-PGMA-N 3 (poly (ethylene oxide) -b-poly (glycidyl methacrylate) -N 3 ) and crosslinked micelles.
3 is a diagram showing the GPC analysis of PEO-Br macroinitiator and PEO-b-PFMA.
4 is a diagram showing the GPC analysis of PEO-Br macroinitiator, PEO-b-PGMA, PEO-b-PGMA-N 3 .
5 is a diagram showing a 1 H NMR and 13 C NMR spectrum of a diselenide derivative (crosslinking agent) in which maleimide functional groups are bonded at both ends.
6 is a diagram showing a 1 H NMR and 13 C NMR spectrum of a diselenide derivative (crosslinking agent) having propargyl functional groups bound at both ends.
7 is a view showing a 1 H NMR spectrum of micelles (Production Example 5) in which the cores of (a) PEO-b-PFMA (Production Example 1) and (b) PEO-b-PFMA are crosslinked.
Figure 8 (a) PEO-b-PFMA core cross-linked micelles (non-CCL) and core cross-linked micelles (CCL) measured through the DLS changes in the mechanical diameter and (b) the core This is a diagram showing the results of confirming the size and shape of cross-linked micelles (CCL) through TEM.
9 is a diagram showing the 1 H NMR spectrum of CCL micelles (Preparation Example 6) of (a) PEO-b-PGMA-N 3 (Preparation Example 3) and (b) PEO-b-PGMA-N 3 .
10 is a diagram showing the UV-Vis absorption spectrum of micelles (Example 1-1) in which the cores on which DOX and ICG were supported were crosslinked.
11 is a view showing the results of measuring the change in the dynamic diameter of micelles (Example 1-1) crosslinked with DOX and ICG-supported cores before and after irradiation with near infrared rays through DLS.
12 is (a) DOX and ICG-supported core cross-linked micelles (Example 1-1) and (b) 3 minutes after irradiation of the micelles with near-infrared rays for 5 minutes, and (c) 5 minutes of irradiation with the micelles by near-infrared rays. It is a diagram showing the result of confirming the size and shape of the state after 30 hours through TEM.
FIG. 13 is a graph showing the in vitro drug release graph from DOX / ICG / CCL micelles (Example 1-1) after irradiation with no near infrared rays or irradiation for 5 minutes.
14 is a view showing the results of measuring the change in the dynamic diameter of micelles (Example 1-2) in which DOX and ICG-supported cores were crosslinked before and after irradiation with near infrared rays through DLS.
FIG. 15 shows (a) PEO-b-PGMA-N 3 micelles whose core is not crosslinked (b) micelles crosslinked with DOX and ICG (Example 1-2) and (c) the micelles in near infrared 5 It is a diagram showing the result of confirming the size and shape of the state elapsed 24 hours after the minute irradiation through TEM.
FIG. 16 is a graph showing the in vitro drug release from DOX / ICG / CCL micelles (Example 1-2) after irradiating for 5 minutes without irradiating near infrared rays.
FIG. 17 shows (a) HEK293 cell viability for 24 hours and (b) different concentrations of PEO-b-PFMA at different concentrations to evaluate cytotoxicity for cross-linked micelles (Example 1-1). Dop or 200 mW cm -2 , HepG2 for 24 hours to evaluate the cytotoxicity of micelles cross-linked with DOX (Example 1-1) with and without irradiation for 5 minutes with or without 808 nm near-infrared laser light It is a diagram showing the results of cell viability analysis.
Figure 18 is a DOX or 200 mW cm -2 , 808 nm NIR laser beam irradiated for 5 minutes DOX and ISG-supported PEO-b-PFMA core cross-linked micelles (Example 1-1) in the presence of HepG2 cells This is a diagram showing cell death with fluorescence photographs taken at different incubation times.

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

암세포 표적기능을 갖는 가교 마이셀Cross-linked micelle with cancer cell target function

본 발명은 친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 공중합체;The present invention is an amphipathic copolymer comprising a hydrophilic portion and a hydrophobic portion;

디셀레나이드 결합을 포함하는 가교제; 및A crosslinking agent comprising a diselenide bond; And

근적외선 염료(NIR dye);를 포함하고,NIR dye; includes,

상기 공중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophilic part of the copolymer is one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate),

상기 공중합체의 소수성 부분은 폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트), 폴리(스티렌-alt-말레익 안히드리드), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophobic portion of the copolymer is poly (furfuryl methacrylate), poly (styrene- alt -maleic anhydride), poly (α-propagyl carboxylate-ε-caprolactone), poly (α-pro Fargil-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone-co-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone), poly (γ-propagyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ain-1-yloxy) benzyl) -1,3-dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkainyl) -OCA), poly (N- (Prop-2-ain-1-yl) acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (γ-azai Do-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate).

여기서, 상기 공중합체의 소수성 부분에는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido) 작용기를 추가로 도입한 것을 특징으로 하고,Here, the hydrophobic portion of the copolymer is characterized in that the furanyl (furanyl), maleimidyl (maleimidyl), alkynyl (alkynyl), or azido (azido) functional group is additionally introduced,

상기 가교제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이고, The crosslinking agent is a compound represented by the following formula (1),

여기서, 상기 공중합체의 소수성 부분에 퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 말레이미딜(maleimidyl)이고,Here, when a furanyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are maleimidyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 말레이미딜(maleimidyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl)이고,When a maleimidyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are furanyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 알카이닐(alkynyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 아지도(azido)이고,When an alkynyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are azido,

상기 공중합체의 소수성 부분에 아지도(azido) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 알카이닐(alkynyl)이고,When an azido functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are alkynyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 치환된 작용기와 상기 가교제의 R1 및 R2에 치환된 작용기가 상호 클릭반응으로 결합되어 가교를 형성하는 것을 특징으로 하고,The functional group substituted in the hydrophobic portion of the copolymer and the functional groups substituted in R 1 and R 2 of the crosslinking agent are characterized in that they form a crosslinking by mutually clicking reaction,

상기 근적외선 염료는 인도시아닌 그린(ICG), 메틸렌 블루(MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 및 MHI-148로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,The near infrared dyes include indocyanine green (ICG), methylene blue (MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 and MHI-148 Characterized in that at least one selected from the group consisting of,

근적외선에 반응하여 가교제의 디셀레나이드 결합이 분해되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the desenlenide bond of the crosslinking agent is decomposed in response to near infrared rays,

암세포 표적기능을 갖는 가교 마이셀을 제공한다:Provided is a crosslinked micelle with cancer cell target function:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018118093308-pat00004
Figure 112018118093308-pat00004

(상기 화학식 1에서,(In the formula 1,

a, b, c 및 d는 각각 1-10의 정수이고;a, b, c and d are each an integer of 1-10;

R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido)이다).R 1 and R 2 are furanyl, maleimidyl, alkynyl, or azido).

본 발명의 일실시예에 있어서, 마이셀은 친수성 쉘; 및 소수성 코어;로 이루어진 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the micelle is a hydrophilic shell; And a hydrophobic core.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 가교 마이셀은 가교 마이셀 내에 약물을 도입할 수 있고,In one embodiment of the present invention, the cross-linked micelles may introduce drugs into the cross-linked micelles,

상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것일 수 있으며, 바람직하게는 독소루비신(doxorubicin)일 수 있다.The drug is prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid, cisplatin, camptothecin, Fluorouracil (5- FU), Docetaxel, Tamoxifen, Anasterozole, Carboplatin, Topotecan, Berotecan, Irinotecan, Gleevec, Vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenofopen, fenoprofen, indomethacin, phenyltazone ), Mesotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, nidecyl Nimesulide, cortisone and nose It may be at least one selected from the group consisting of a corticosteroid (corticosteroid), and may preferably be from doxorubicin (doxorubicin).

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 가교제는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다:In one embodiment of the present invention, the crosslinking agent may be a compound represented by Formula 2 below:

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112018118093308-pat00005
.
Figure 112018118093308-pat00005
.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 가교제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다: In one embodiment of the present invention, the crosslinking agent may be a compound represented by Formula 3 below:

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112018118093308-pat00006
.
Figure 112018118093308-pat00006
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본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 공중합체는, 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트); 또는 아지도(azido) 작용기가 도입된 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트);일 수 있으며, 퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트); 또는 아지도(azido) 작용기가 도입된 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트);일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the copolymer comprises: poly (ethylene oxide) -b-poly (furfuryl methacrylate); Or poly (ethylene oxide) -b-poly (furfuryl methacrylate) in which azido functional group is introduced; poly (ethylene oxide) -b-poly (in which furanyl functional group is introduced) Glycidyl methacrylate); Or poly (ethylene oxide) -b-poly (glycidyl methacrylate) into which an azido functional group has been introduced.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 근적외선 염료는, 인도시아닌 그린(ICG), 메틸렌 블루(MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 및 MHI-148로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있고, 바람직하게는 인도시아닌 그린일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the near-infrared dye, indocyanine green (ICG), methylene blue (MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR It may be one selected from the group consisting of -783, IR-808 and MHI-148, preferably indocyanine green.

가교 마이셀의 제조방법Manufacturing method of crosslinked micelle

본 발명은 친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 공중합체, 디셀레나이드 결합을 포함하는 가교제, 및 근적외선 염료(NIR dye)를 용매에 첨가하고 교반하는 단계(단계 1); 및The present invention comprises the steps of adding and stirring an amphiphilic copolymer comprising a hydrophilic part and a hydrophobic part, a crosslinking agent comprising a diselenide bond, and a NIR dye in a solvent (step 1); And

상기 단계 1에서 준비한 혼합액을 50-80℃에서 8-16시간 반응시켜, 마이셀 코어의 가교결합을 유도하는 단계(단계 2);를 포함하고,Including the step of reacting the mixture prepared in step 1 at 50-80 ℃ for 8-16 hours, inducing cross-linking of micelle cores (step 2);

상기 공중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophilic part of the copolymer is one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate),

상기 공중합체의 소수성 부분은 폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트), 폴리(스티렌-alt-말레익 안히드리드), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophobic portion of the copolymer is poly (furfuryl methacrylate), poly (styrene- alt -maleic anhydride), poly (α-propagyl carboxylate-ε-caprolactone), poly (α-pro Fargil-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone-co-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone), poly (γ-propagyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ain-1-yloxy) benzyl) -1,3-dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkainyl) -OCA), poly (N- (Prop-2-ain-1-yl) acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (γ-azai Do-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate).

여기서, 상기 공중합체의 소수성 부분에는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido) 작용기를 추가로 도입한 것을 특징으로 하고,Here, the hydrophobic portion of the copolymer is characterized in that the furanyl (furanyl), maleimidyl (maleimidyl), alkynyl (alkynyl), or azido (azido) functional group is additionally introduced,

상기 가교제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이고, The crosslinking agent is a compound represented by the following formula (1),

여기서,here,

상기 공중합체의 소수성 부분에 퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 말레이미딜(maleimidyl)이고,When a furanyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are maleimidyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 말레이미딜(maleimidyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl)이고,When a maleimidyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are furanyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 알카이닐(alkynyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 아지도(azido)이고,When an alkynyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are azido,

상기 공중합체의 소수성 부분에 아지도(azido) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 알카이닐(alkynyl)이고,When an azido functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are alkynyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 치환된 작용기와 상기 가교제의 R1 및 R2에 치환된 작용기가 상호 클릭반응으로 결합되어 가교를 형성하는 것을 특징으로 하고,The functional group substituted in the hydrophobic portion of the copolymer and the functional groups substituted in R 1 and R 2 of the crosslinking agent are characterized in that they form a crosslinking by mutually clicking reaction,

상기 근적외선 염료는 인도시아닌 그린(ICG), 메틸렌 블루(MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 및 MHI-148로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,The near infrared dyes include indocyanine green (ICG), methylene blue (MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 and MHI-148 Characterized in that at least one selected from the group consisting of,

근적외선에 반응하여 가교제의 디셀레나이드 결합이 분해되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the desenlenide bond of the crosslinking agent is decomposed in response to near infrared rays,

암세포 표적기능을 갖는 가교 마이셀의 제조방법을 제공한다:Provided is a method for preparing a crosslinked micelle having a cancer cell target function:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018118093308-pat00007
Figure 112018118093308-pat00007

(상기 화학식 1에서,(In the formula 1,

a, b, c 및 d는 각각 1-10의 정수이고;a, b, c and d are each an integer of 1-10;

R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido)이다).R 1 and R 2 are furanyl, maleimidyl, alkynyl, or azido).

암세포 표적 기능을 갖는 약물 전달체Drug carrier with cancer cell target function

본 발명은 상기 가교 마이셀; 및 상기 가교 마이셀 내에 도입된 약물을 포함하고,The present invention is the cross-linked micelles; And a drug introduced into the crosslinked micelle,

상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 암세포 표적 기능을 갖는 약물 전달체를 제공한다.The drug is prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid, cisplatin, camptothecin, Fluorouracil (5- FU), Docetaxel, Tamoxifen, Anasterozole, Carboplatin, Topotecan, Berotecan, Irinotecan, Gleevec, Vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenofopen, fenoprofen, indomethacin, phenyltazone ), Mesotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, nidecyl Nimesulide, cortisone and nose It provides a drug delivery system with a target cancer cell function, characterized in that at least one selected from the group consisting of a corticosteroid (corticosteroid).

암세포 표적기능을 갖는 약물전달체의 제조방법Method for manufacturing drug delivery system having cancer cell target function

본 발명은 친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 공중합체, 디셀레나이드 결합을 포함하는 가교제, 근적외선 염료(NIR dye), 및 약물을 용매에 첨가하고 교반하는 단계(단계 1); 및The present invention comprises the steps of adding and stirring an amphiphilic copolymer comprising a hydrophilic part and a hydrophobic part, a crosslinking agent containing a diselenide bond, a NIR dye, and a drug in a solvent (step 1); And

상기 단계 1에서 준비한 혼합액을 50-80℃에서 8-16시간 반응시켜, 마이셀 코어의 가교결합을 유도하는 단계(단계 2);를 포함하고,Including the step of reacting the mixture prepared in step 1 at 50-80 ℃ for 8-16 hours, inducing cross-linking of micelle cores (step 2);

상기 공중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophilic part of the copolymer is one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate),

상기 공중합체의 소수성 부분은 폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트), 폴리(스티렌-alt-말레익 안히드리드), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,The hydrophobic portion of the copolymer is poly (furfuryl methacrylate), poly (styrene- alt -maleic anhydride), poly (α-propagyl carboxylate-ε-caprolactone), poly (α-pro Fargil-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone-co-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone), poly (γ-propagyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ain-1-yloxy) benzyl) -1,3-dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkainyl) -OCA), poly (N- (Prop-2-ain-1-yl) acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (γ-azai Do-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate).

여기서, 상기 공중합체의 소수성 부분에는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido) 작용기를 추가로 도입한 것을 특징으로 하고,Here, the hydrophobic portion of the copolymer is characterized in that the furanyl (furanyl), maleimidyl (maleimidyl), alkynyl (alkynyl), or azido (azido) functional group is additionally introduced,

상기 가교제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이고, The crosslinking agent is a compound represented by the following formula (1),

여기서,here,

상기 공중합체의 소수성 부분에 퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 말레이미딜(maleimidyl)이고,When a furanyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are maleimidyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 말레이미딜(maleimidyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl)이고,When a maleimidyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are furanyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 알카이닐(alkynyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 아지도(azido)이고,When an alkynyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are azido,

상기 공중합체의 소수성 부분에 아지도(azido) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 알카이닐(alkynyl)이고,When an azido functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are alkynyl,

상기 공중합체의 소수성 부분에 치환된 작용기와 상기 가교제의 R1 및 R2에 치환된 작용기가 상호 클릭반응으로 결합되어 가교를 형성하는 것을 특징으로 하고,The functional group substituted in the hydrophobic portion of the copolymer and the functional groups substituted in R 1 and R 2 of the crosslinking agent are characterized in that they form a crosslinking by mutually clicking reaction,

상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,The drug is prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid, cisplatin, camptothecin, Fluorouracil (5- FU), Docetaxel, Tamoxifen, Anasterozole, Carboplatin, Topotecan, Berotecan, Irinotecan, Gleevec, Vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenofopen, fenoprofen, indomethacin, phenyltazone ), Mesotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, nidecyl Nimesulide, cortisone and nose Characterized in that at least one selected from the group consisting of a corticosteroid (corticosteroid), and

상기 근적외선 염료는 인도시아닌 그린(ICG), 메틸렌 블루(MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 및 MHI-148로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,The near infrared dyes include indocyanine green (ICG), methylene blue (MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 and MHI-148 Characterized in that at least one selected from the group consisting of,

근적외선에 반응하여 가교제의 디셀레나이드 결합이 분해되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the desenlenide bond of the crosslinking agent is decomposed in response to near infrared rays,

암세포 표적기능을 갖는 약물전달체의 제조방법을 제공한다:Provided is a method for preparing a drug delivery system having a cancer cell target function:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018118093308-pat00008
Figure 112018118093308-pat00008

(상기 화학식 1에서,(In the formula 1,

a, b, c 및 d는 각각 1-10의 정수이고;a, b, c and d are each an integer of 1-10;

R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido)이다).R 1 and R 2 are furanyl, maleimidyl, alkynyl, or azido).

본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 양친매성 공중합체는 RAFT(Reversable Addition Fragmentation chain Trasfer) 중합반응 또는 ATRP(Atom transfer radical polymerization) 분자 조절 중합반응을 통하여 제조하는 것일 수 있다.In the manufacturing method of the present invention, the amphipathic copolymer may be prepared through a Reversable Addition Fragmentation Chain Trasfer (RAFT) polymerization reaction or an atomic transfer radical polymerization (ATRP) molecular controlled polymerization reaction.

본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 가교제는 하기 화학식 2으로 표시되는 화합물인 것일 수 있다:In the preparation method of the present invention, the crosslinking agent may be a compound represented by the following Chemical Formula 2:

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112018118093308-pat00009
.
Figure 112018118093308-pat00009
.

본발명의 제조방법에 있어서, 상기 가교제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 것일 수 있다:In the preparation method of the present invention, the crosslinking agent may be a compound represented by the following Chemical Formula 3:

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112018118093308-pat00010
.
Figure 112018118093308-pat00010
.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by the following examples. However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

제조예Manufacturing example 1.  One. PEOPEO -b--b- PFMAPFMA 블록 공중합체의 합성 Synthesis of block copolymer

PEO-b-PFMA(폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트))는 PEO-Br 매크로 개시제(macro initiator)를 사용하여 FMA(푸르푸릴 메타크릴레이트)의 SET-LRP에 의해 제조되었다(도 1 우측 상단). PEO-b-PFMA 합성의 전형적인 절차에서, [단량체] : [매크로 개시제] : [구리 와이어] : [Me6TREN]에 대해 반응물의 비율은 30 : 1 : 8 : 0.36 (몰 당량). FMA (1.881g, 11.320mmol), PEO-Br (2g, 0.377mmol), 구리 와이어 (12.5cm, d = 0.5mm, 0.205g), Me6TREN(0.0312g,0.1258mmol)및 DMF를 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 용액을 N2로 퍼징하고, 반응을 실온에서 18시간 동안 진행시켰다. 생성된 혼합물을 디클로로메탄에 희석하여 중성 알루미나 컬럼을 통과시켜 용액으로부터 구리를 제거하였다. 생성물을 회전 증발기상에서 농축시키고 차가운 디에틸에테르로 침전시켰다. 최종 생성물을 수집하고 진공하에 실온에서 건조시켰다 (2.91 g, 수율 75 %). 상기 PEO-b-PFMA 블록 공중합체의 GPC 분석 결과를 도 3에 나타내었다.PEO-b-PFMA (poly (ethylene oxide) -b-poly (furfuryl methacrylate)) is prepared by SET-LRP of FMA (furfuryl methacrylate) using a PEO-Br macro initiator. It was prepared (top right in Figure 1). In a typical procedure for PEO-b-PFMA synthesis, the ratio of reactants to [monomer]: [macro initiator]: [copper wire]: [Me 6 TREN] is 30: 1: 8: 0.36 (molar equivalents). Round bottom flask with FMA (1.881g, 11.320mmol), PEO-Br (2g, 0.377mmol), copper wire (12.5cm, d = 0.5mm, 0.205g), Me 6 TREN (0.0312g, 0.1258mmol) and DMF Put in The solution was purged with N 2 and the reaction was allowed to proceed at room temperature for 18 hours. The resulting mixture was diluted in dichloromethane and passed through a neutral alumina column to remove copper from the solution. The product was concentrated on a rotary evaporator and precipitated with cold diethyl ether. The final product was collected and dried under vacuum at room temperature (2.91 g, yield 75%). The results of GPC analysis of the PEO-b-PFMA block copolymer are shown in FIG. 3.

제조예 2. PEO-b-PGMA 블록 공중합체의 합성Preparation Example 2 Synthesis of PEO-b-PGMA block copolymer

PEO-b-PGMA(폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트))의 블록 공중합체를 PEO-Br 매크로 개시제(macro initiator)를 사용한 ATRP를 통해 합성하였다(도 2 우측 상단). 일반적인 과정은, PEO-Br(0.25 g, 0.11 mmol), GMA(0.711 g, 5 mmol), AIBN(0.008 g, 0.05 mmol) 및 DMF(3 mL)을 둥근 플라스크에 넣은 뒤, 30분간 질소치환하고 75℃의 오일 bath에서 7시간 동안 교반하였다. 이후, 생성물을 THF에 용해시키고, 과량의 에틸 에터(ethyl ether)에 침전시켜 정제하였다. 고분자를 40℃ 진공 오븐에서 12 시간 동안 건조시켰다(수율: 90%).Block copolymers of PEO-b-PGMA (poly (ethylene oxide) -b-poly (glycidyl methacrylate)) were synthesized via ATRP using PEO-Br macro initiator (Figure 2 top right). ). In general, PEO-Br (0.25 g, 0.11 mmol), GMA (0.711 g, 5 mmol), AIBN (0.008 g, 0.05 mmol) and DMF (3 mL) were placed in a round flask, followed by nitrogen replacement for 30 minutes. The mixture was stirred for 7 hours in an oil bath at 75 ° C. Thereafter, the product was dissolved in THF and purified by precipitation in excess ethyl ether. The polymer was dried in a vacuum oven at 40 ° C. for 12 hours (yield: 90%).

제조예Manufacturing example 3.  3. PEOPEO -b--b- PGMAPGMA -N-N 33 블록 공중합체의 합성 Synthesis of block copolymer

PEO-b-PGMA의 PGMA 세그먼트(segments)의 에폭사이드 개환반응(epoxide ring-opening reaction)을 통하여 PEO-b-PGMA-N3(폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트)-N3)의 블록 공중합체를 제조하였다(도 2 우측 상단). PEO-b-PGMA(0.40g, 에폭사이드 잔기(epoxide moieties)의 1.4mmol), NaN3(0.406g, 6.3mmol), NH4Cl(0.334g, 6.3mmol) 및 DMF(5mL)의 혼합물을 둥근 플라스크에 50℃에서 24시간 동안 교반하였다. 필터를 통해 불용성 염을 제거시킨 후, 여과액을 24시간 동안 증류수에 투석(MW cutoff, 1kDa)하였다. 증류수는 약 4시간 마다 교체하였다. 최종 생성물은 동결-건조(freeze-drying)하여 수득하였다(0.39g, 97%). 상기 PEO-b-PGMA-N3 블록 공중합체의 GPC 분석 결과를 도 4에 나타내었다.PEO-b-PGMA-N 3 (poly (ethylene oxide) -b-poly (glycidyl methacrylate) via epoxide ring-opening reaction of PGMA segments of PEO-b-PGMA ) -N 3 ) was prepared (Fig. 2 top right). Rounded mixture of PEO-b-PGMA (0.40 g, 1.4 mmol of epoxide moieties), NaN 3 (0.406 g, 6.3 mmol), NH 4 Cl (0.334 g, 6.3 mmol) and DMF (5 mL) The flask was stirred at 50 ° C for 24 hours. After removing the insoluble salt through the filter, the filtrate was dialyzed in distilled water for 24 hours (MW cutoff, 1 kDa). Distilled water was changed about every 4 hours. The final product was obtained by freeze-drying (0.39 g, 97%). The results of GPC analysis of the PEO-b-PGMA-N 3 block copolymer are shown in FIG. 4.

제조예 4. 디셀레나이드 작용기를 포함하는 가교제의 합성Preparation Example 4 Synthesis of crosslinking agent containing diselenide functional group

<4-1> 3,3'-디 <4-1> 3,3'-D 셀란Selan 디일Diyl 디 프로피온산( Dipropionic acid ( DSeDPADSeDPA )의 합성Synthesis of)

질소 분위기하의 플라스크에 20mL의 탈 이온수와 셀레늄 분말(4.73g, 60mmol)을 넣었다. 그리고 NaBH4(4.54g, 120mmol)를 탈 이온수 50mL에 녹인 다음 셀레늄 현탁액에 적가하였다. 0℃에서 혼합물이 완전한 용해를 나타내는 무색의 용액이 될 때까지 교반하였다. 30분 후에 또 다른 양의 셀레늄(4.73g, 60mmol)을 용액에 첨가하였다. 갈색 용액이 형성될 때까지 상기 혼합물을 30분 동안 105℃까지 가열하였다. 3-브로모 프로피온산(18.36g, 120mmol)을 30mL의 탈 이온수에 용해시키고, 탄산나트륨으로 pH를 8로 조정한 다음, 상기 갈색 용액에 첨가하고, 혼합물을 질소 대기하에 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 이어서, 혼합물을 여과하고 얻어진 황색 여과물을 1M HCl 용액으로 산성화시키고, 에틸 아세테이트로 2회 추출하였다. 추출물은 에틸 아세테이트에서 2회 재결정하여 얻어진 황색 분말을 건조시켜 11.3g의 DSeDPA(62% 수율)를 수득하였다. In a flask under a nitrogen atmosphere, 20 mL of deionized water and selenium powder (4.73 g, 60 mmol) were added. And NaBH 4 (4.54 g, 120 mmol) was dissolved in 50 mL of deionized water and then added dropwise to the selenium suspension. Stir at 0 ° C. until the mixture is a colorless solution showing complete dissolution. After 30 minutes another amount of selenium (4.73 g, 60 mmol) was added to the solution. The mixture was heated to 105 ° C. for 30 minutes until a brown solution formed. 3-Bromo propionic acid (18.36 g, 120 mmol) was dissolved in 30 mL of deionized water, the pH was adjusted to 8 with sodium carbonate, then added to the brown solution, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours under a nitrogen atmosphere. Then the mixture was filtered and the resulting yellow filtrate was acidified with 1M HCl solution and extracted twice with ethyl acetate. The extract was dried by recrystallization twice in ethyl acetate, and dried to obtain 11.3 g of DSeDPA (62% yield).

<4-2> 디셀레나이드 함유 디말레이미드 가교제의 합성<4-2> Synthesis of diselenide-containing dimaleimide crosslinking agent

디셀레나이드결합을 포함하는 디말레이미드 가교제를 합성하기 위해서, 먼저 히드록시 에틸 말레이미드(HEMI, 5g, 0.035mol), DCC(8.04g, 0.039mol) 및 DMAP (47.61mg, 0.0039mol)을 10mL의 무수 디클로로메탄에 용해시키고, 30분 동안 0℃로 냉각시켰다. 그 후, 5mL의 디클로로메탄에 녹인 상기 제조예 2의 DSeDPA(5.17g, 0.017mol)을 용액에 적가하고, 혼합물을 0℃에서 30분 동안 더 교반하였다(도 1 좌측 상단). 이어서, 반응물을 실온으로 방치하고, 24시간 동안 추가로 교반하였다. 부산물을 여과해 내고 생성물 용액을 농축시켰다. 생성물을 실리카 플래시 컬럼 크로마토그래피에 의해 최종적으로 분리시켜 디셀레나이드 함유 디말레이미드 가교제를 2.52g (75% 수율) 수득하였다. 상기 합성된 디셀레나이드 결합을 포함하는 디말레이미드 가교제의 1H-NMR와 13C-NMR 스펙트럼을 도 5에 나타내었다.To synthesize a dimaleimide crosslinking agent containing a diselenide bond, first 10 mL of hydroxy ethyl maleimide (HEMI, 5 g, 0.035 mol), DCC (8.04 g, 0.039 mol) and DMAP (47.61 mg, 0.0039 mol) It was dissolved in anhydrous dichloromethane and cooled to 0 ° C for 30 minutes. Then, DSeDPA (5.17 g, 0.017 mol) of Preparation Example 2 dissolved in 5 mL of dichloromethane was added dropwise to the solution, and the mixture was further stirred at 0 ° C. for 30 minutes (upper left in FIG. 1). Subsequently, the reaction was left at room temperature and further stirred for 24 hours. The by-product was filtered off and the product solution was concentrated. The product was finally separated by silica flash column chromatography to obtain 2.52 g (75% yield) of a diselenide-containing dimaleimide crosslinker. The 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra of the dimaleimide crosslinking agent containing the synthesized diselenide bond are shown in FIG. 5.

<4-3> <4-3> 디프로파길Dipropargill 3,3- 3,3- 디셀레늄디프로피오네이트Diselenium dipropionate (( 디셀레나이드함유Contains selenide 디프로파길Dipropargill 가교제)의 합성 Synthesis of crosslinking agent)

디셀레나이드결합을 포함하는 가교제인 디프로파길 3,3-디셀레늄디프로피오네이트를 제조하기 위해서 프로파길 알코올(propagyl alcohol, 1.11g, 20mmol), DCC(4.13g, 20mol) 및 DMAP(0.24mg, 2mmol)을 THF 10 mL에 용해시키고 icebath에서 30분 동안 냉각시켰다. 5mL THF에 상기 실시예 1-2의 DSeDPA(3.05 g, 10 mmol)을 녹여 상기 혼합물에 적가한 후 icebath에서 30분 동안 교반하였다(도 2 좌측 상단). 이어서, 반응물을 실온으로 방치하고, 24시간 동안 추가로 교반하였다. 침전된 백색 부산물을 여과하고 생성물을 농축시켜 디클로로메탄에 용해시켰다. 생성물 용액을 물로 세척하고, MgSO4로 건조시킨 후, 회전 증발기에서 농축시켰다. 생성물은 실리카 플래시 컬럼 크로마토그래피 (ethyl acetate:hexane = 1:1)로 분리하여 디프로파길 3,3-디셀레늄디프로피오네이트 2.60g(68.5 % 수율)을 수득하였다. 상기 합성된 디프로파길 3,3-디셀레늄디프로피오네이트의 1H-NMR와 13C-NMR 스펙트럼을 도 6에 나타내었다.Propargyl alcohol (1.11g, 20mmol), DCC (4.13g, 20mol) and DMAP (0.24) to prepare dipropagyl 3,3-diselenium dipropionate, a crosslinking agent containing a diselenide bond mg, 2 mmol) was dissolved in 10 mL of THF and cooled in an icebath for 30 minutes. DSeDPA (3.05 g, 10 mmol) of Example 1-2 was dissolved in 5 mL THF and added dropwise to the mixture, followed by stirring in an icebath for 30 minutes (Fig. 2, top left). Subsequently, the reaction was left at room temperature and further stirred for 24 hours. The precipitated white by-product was filtered and the product was concentrated to dissolve in dichloromethane. The product solution was washed with water, dried over MgSO 4 and concentrated on a rotary evaporator. The product was separated by silica flash column chromatography (ethyl acetate: hexane = 1: 1) to obtain 2.60 g (68.5% yield) of dipropagyl 3,3-diselenium dipropionate. The 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra of the synthesized dipropargyl 3,3-diselenium dipropionate are shown in FIG. 6.

제조예Manufacturing example 5.  5. 디엘스Diels 알더Alder 클릭 반응에 의한  By click response PEOPEO -b--b- PFMA의PFMA CCL  CCL 마이셀Mycell 제조 Produce

도 1에 디셀레나이드 함유 디말레이미드 가교제(Ester Diselenide-containing Crosslinker), PEO-b-PFMA 및 PEO-b-PFMA의 CCL 마이셀(CCL PEO-b-PFMA)의 제조에 사용된 합성 경로를 나타내었다.Figure 1 shows the synthetic route used for the preparation of CCL micelles (CCL PEO-b-PFMA) of diselenide-containing crosslinker, PEO-b-PFMA and PEO-b-PFMA. Did.

디엘스 알더 클릭 반응(Diels-Alder reaction)에 의한 PEO-b-PFMA의 가교 결합 반응은 아세토니트릴 1mL에 PEO-b-PFMA 블록 공중합체(50mg, 푸르푸릴 잔기 0.013mmol)와 디셀레나이드 함유 디말레이미드 가교제(38.5 mg, 0.07 mmol)를 용해시킨 후 격렬히 교반하면서 여분의 물을 상기 용액에 1시간 동안 적가 하였다. 이어서, 용액을 6시간 동안 60℃로 가열하여 마이셀 코어의 가교 결합을 유도하였다(도 1 하단).The cross-linking reaction of PEO-b-PFMA by the Diels-Alder reaction is a PEO-b-PFMA block copolymer (50 mg, furfuryl residue 0.013 mmol) and acelenide in 1 mL of acetonitrile. After dissolving the maleimide crosslinking agent (38.5 mg, 0.07 mmol), excess water was added dropwise to the solution while stirring vigorously for 1 hour. Subsequently, the solution was heated to 60 ° C. for 6 hours to induce cross-linking of the micelle core (bottom in FIG. 1).

제조예Manufacturing example 6.  6. 알카인Alkanes -- 아자이드Azide 클릭 반응에 의한  By click response PEOPEO -b--b- PGMAPGMA -N-N 33 의 CCL CCL 마이셀Mycell 제조 Produce

도 2에 디프로파길 3,3-디셀레늄디프로피오네이트 가교제, PEO-b-PGMA-N3 및 PEO-b-PGMA-N3의 CCL 마이셀의 제조에 사용된 합성 경로를 나타내었다.Figure 2 shows the synthetic route used for the preparation of CCL micelles of dipropagyl 3,3-diselenium dipropionate crosslinker, PEO-b-PGMA-N 3 and PEO-b-PGMA-N 3 .

알카인-아자이드 클릭 반응(Alkyne-Azide Click reaction)에 의한 PEO-b-PGMA-N3의 가교 결합 반응은 아세토니트릴 5mL에 공중합체(50mg, 아자이드 잔기 0.013mmol)와 디프로파길 3,3-디셀레늄디프로피오네이트 가교제(26.6mg, 0.07mmol)를 용해시킨 후 격렬히 교반하면서 50mL의 물을 상기 용액에 24시간 동안 적가 하였다. 이어서, CuSO4·5H2O(2.5mg, 10μmol) 와 소디움아스코베이트(Sodium ascorbate, 2.0mg, 10μmol)수용액을 첨가한 후 상온에서 24시간 동안 교반하여 마이셀 코어의 가교 결합을 유도하였다(도 2 하단).The crosslinking reaction of PEO-b-PGMA-N 3 by Alkyne-Azide Click reaction is a copolymer (50mg, azide residue 0.013mmol) and dipropargyl 3 in 5mL of acetonitrile, After dissolving the 3-diselenium dipropionate crosslinking agent (26.6 mg, 0.07 mmol), 50 mL of water was added dropwise to the solution for 24 hours with vigorous stirring. Then, CuSO 4 · 5H 2 O (2.5mg, 10μmol) and sodium ascorbate (Sodium ascorbate, 2.0mg, 10μmol) aqueous solution was added and stirred at room temperature for 24 hours to induce crosslinking of the micelle core (FIG. 2) lower).

실시예Example 1. 공중합체,  1. Copolymer, 가교제Crosslinker , 인도시아닌 그린 및 Indocyanine green and 독소루비신(약물)을Doxorubicin (drug) 포함하는 가교 마이셀의 제조 Preparation of crosslinked micelles containing

<1-1> <1-1> PEOPEO -b--b- PFMA의PFMA CCL  CCL 마이셀Mycell 내부에 인도시아닌 그린( Indo cyanine green ( indocyanineindocyanine green, ICG)과  green, ICG) 독소루비신(DOX)의Doxorubicin (DOX) 담지Loading

DOX.HCl에서 아미노 그룹의 탈 중성화를 위하여, 1:3 몰 비율을 갖는 DOX.HCl과 트리 에틸아민(TEA)을 DMF에 용해시킨 후, DOX 용액을 밤새 실온에서 교반하였다. ICG를 1mg/mL의 농도로 인산 완충액(pH 7.4)에 용해시켰다. DOX와 ICG를 PEO-b-PFMA의 CCL 마이셀에 캡슐화하기 위해 PEO-b-PFMA(20mg), 디셀레나이드 가교제(2mg, 3.8×10-3mmol), DOX(350μL 용액, 3.5mg) 및 ICG(100μL 용액, 0.18mg)를 2mL의 아세토니트릴에 균일하게 용해시켰다. 상기 용액에 1시간 동안 격렬하게 교반하면서 PBS(pH 7.4, 5.0mL, 10mM)를 적가하였다. 이어서, 용액을 60℃에서 12시간 동안 가열하여 마이셀 코어의 가교 결합을 유도하였다. CCL 용액을 투석막(MW 컷오프, 3 kDa)으로 옮기고 증류수 1L에 대해 투석하였다. 증류수는 2시간마다 24시간 동안 치환하였다. 그런 다음 CCL 나노 입자를 2500 rpm에서 20분 동안 원심 분리하여 담지되지 않은 DOX와 ICG를 제거하여 PEO-b-PFMA의 CCL 마이셀 내부에 DOX와 ICG가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 1-1, CCL/ICG/DOX)을 제조하였다.For de-neutralization of amino groups in DOX.HCl, DOX.HCl and triethylamine (TEA) having a 1: 3 molar ratio were dissolved in DMF, and then the DOX solution was stirred overnight at room temperature. ICG was dissolved in phosphate buffer (pH 7.4) at a concentration of 1 mg / mL. To encapsulate the DOX and ICG in CCL micelles of PEO-b-PFMA PEO-b -PFMA (20mg), di-selenide crosslinking agent (2mg, 3.8 × 10 -3 mmol ), DOX (350μL solution, 3.5mg) and ICG (100 μL solution, 0.18 mg) was uniformly dissolved in 2 mL of acetonitrile. PBS (pH 7.4, 5.0 mL, 10 mM) was added dropwise to the solution with vigorous stirring for 1 hour. Subsequently, the solution was heated at 60 ° C. for 12 hours to induce crosslinking of the micelle core. The CCL solution was transferred to a dialysis membrane (MW cutoff, 3 kDa) and dialyzed against 1 L of distilled water. Distilled water was replaced every 24 hours for 24 hours. Then, the CCL nanoparticles were centrifuged at 2500 rpm for 20 minutes to remove unsupported DOX and ICG to cross-link micelles with cores carrying DOX and ICG inside the CCL micelles of PEO-b-PFMA (Example 1- 1, CCL / ICG / DOX).

<1-2> <1-2> PEOPEO -b--b- PGMAPGMA -N-N 33 의 CCL CCL 마이셀Mycell 내부에  Inside ICG와ICG and DOX의DOX 담지Loading

DOX.HCl에서 아미노 그룹의 탈 중성화를 위하여, 1:3 몰 비율을 갖는 DOX.HCl과 트리 에틸아민(TEA)을 DMF에 용해시킨 후, DOX 용액을 밤새 실온에서 교반하였다. ICG를 1mg/mL의 농도로 인산 완충액(pH 7.4)에 용해시켰다. DOX와 ICG를 PEO-b-PGMA-N3의 CCL 마이셀에 캡슐화하기 위해 PEO-b-PGMA-N3(20mg), 디셀레나이드 가교제(5mg), CuSO4·5H2O(1mg)와 소디움아스코베이트(0.8mg), DOX(350μL 용액, 3.5mg) 및 ICG(100μL 용액, 0.18mg)를 2mL의 아세토니트릴에 균일하게 용해시켰다. 상기 용액에 1시간 동안 격렬하게 교반하면서 PBS(pH 7.4, 5.0mL, 10mM)를 적가하였다. 이어서, 용액을 60℃에서 12시간 동안 가열하여 마이셀 코어의 가교 결합을 유도하였다. CCL 용액을 투석막(MW 컷오프, 3 kDa)으로 옮기고 증류수 1L에 대해 투석하였다. 증류수는 2시간마다 24시간 동안 치환하였다. 그런 다음 CCL 나노 입자를 2500rpm에서 20분 동안 원심 분리하여 담지되지 않은 DOX와 ICG를 제거하여 PEO-b-PGMA-N3의 CCL 마이셀 내부에 DOX와 ICG가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 1-2)을 제조하였다.For de-neutralization of amino groups in DOX.HCl, DOX.HCl and triethylamine (TEA) having a 1: 3 molar ratio were dissolved in DMF, and then the DOX solution was stirred overnight at room temperature. ICG was dissolved in phosphate buffer (pH 7.4) at a concentration of 1 mg / mL. PEO-b-PGMA-N 3 in order to encapsulate the DOX and ICG in CCL micelles of PEO-b-PGMA-N 3 (20mg), di-selenide crosslinking agent (5mg), CuSO 4 · 5H 2 O (1mg) and sodium Ascorbate (0.8 mg), DOX (350 μL solution, 3.5 mg) and ICG (100 μL solution, 0.18 mg) were uniformly dissolved in 2 mL of acetonitrile. PBS (pH 7.4, 5.0 mL, 10 mM) was added dropwise to the solution with vigorous stirring for 1 hour. Subsequently, the solution was heated at 60 ° C. for 12 hours to induce crosslinking of the micelle core. The CCL solution was transferred to a dialysis membrane (MW cutoff, 3 kDa) and dialyzed against 1 L of distilled water. Distilled water was replaced every 24 hours for 24 hours. Then, the CCL nanoparticles were centrifuged at 2500 rpm for 20 minutes to remove unsupported DOX and ICG to cross-link micelles with cores carrying DOX and ICG inside the CCL micelles of PEO-b-PGMA-N 3 (Example 1-2) was prepared.

실시예Example 2. 공중합체,  2. Copolymer, 가교제Crosslinker 및 인도시아닌 그린을 포함하는 가교  And indocyanine green 마이셀의Micelle 제조 Produce

<2-1> <2-1> PEOPEO -b--b- PFMA의PFMA CCL  CCL 마이셀Mycell 내부에 인도시아닌 그린( Indo cyanine green ( indocyanineindocyanine green, ICG) 담지 green, ICG) supported

ICG를 1mg/mL의 농도로 인산 완충액(pH 7.4)에 용해시켰다. ICG를 PEO-b-PFMA의 CCL 마이셀에 캡슐화하기 위해 PEO-b-PFMA(20mg), 디셀레나이드 가교제(2mg, 3.8×10-3mmol), 및 ICG(100μL 용액, 0.18mg)를 2mL의 아세토니트릴에 균일하게 용해시켰다. 상기 용액에 1시간 동안 격렬하게 교반하면서 PBS(pH 7.4, 5.0mL, 10mM)를 적가하였다. 이어서, 용액을 60℃에서 12시간 동안 가열하여 마이셀 코어의 가교 결합을 유도하였다. CCL 용액을 투석막(MW 컷오프, 3 kDa)으로 옮기고 증류수 1L에 대해 투석하였다. 증류수는 2시간마다 24시간 동안 치환하였다. 그런 다음 CCL 나노 입자를 2500 rpm에서 20분 동안 원심 분리하여 담지되지 않은 ICG를 제거하여 PEO-b-PFMA의 CCL 마이셀 내부에 ICG가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 2-1)을 제조하였다.ICG was dissolved in phosphate buffer (pH 7.4) at a concentration of 1 mg / mL. To encapsulate ICG into CCL micelles of PEO-b-PFMA, PEO-b-PFMA (20 mg), diselenide crosslinking agent (2 mg, 3.8 x 10 -3 mmol), and ICG (100 μL solution, 0.18 mg) in 2 mL Dissolved uniformly in acetonitrile. PBS (pH 7.4, 5.0 mL, 10 mM) was added dropwise to the solution with vigorous stirring for 1 hour. Subsequently, the solution was heated at 60 ° C. for 12 hours to induce crosslinking of the micelle core. The CCL solution was transferred to a dialysis membrane (MW cutoff, 3 kDa) and dialyzed against 1 L of distilled water. Distilled water was replaced every 24 hours for 24 hours. Then, CCL nanoparticles were centrifuged at 2500 rpm for 20 minutes to remove unsupported ICG to prepare micelles crosslinked with ICG-supported cores in CCL micelles of PEO-b-PFMA (Example 2-1). Did.

<2-2> PEO-b-PGMA-N<2-2> PEO-b-PGMA-N 33 의 CCL 마이셀 내부에 ICG 담지ICG loaded inside CCL micelle

ICG를 1mg/mL의 농도로 인산 완충액(pH 7.4)에 용해시켰다. ICG를 PEO-b-PGMA-N3의 CCL 마이셀에 캡슐화하기 위해 PEO-b-PGMA-N3(20mg), 디셀레나이드 가교제(2mg, 3.8×10-3mmol), Cu, 및 ICG(100μL 용액, 0.18mg)를 2mL의 아세토니트릴에 균일하게 용해시켰다. 상기 용액에 1시간 동안 격렬하게 교반하면서 PBS(pH 7.4, 5.0mL, 10mM)를 적가하였다. 이어서, 용액을 60℃에서 12시간 동안 가열하여 마이셀 코어의 가교 결합을 유도하였다. CCL 용액을 투석막(MW 컷오프, 3 kDa)으로 옮기고 증류수 1L에 대해 투석하였다. 증류수는 2시간마다 24시간 동안 치환하였다. 그런 다음 CCL 나노 입자를 2500 rpm에서 20분 동안 원심 분리하여 담지되지 않은 ICG를 제거하여 PEO-b-PGMA-N3의 CCL 마이셀 내부에 ICG가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 2-2)을 제조하였다.ICG was dissolved in phosphate buffer (pH 7.4) at a concentration of 1 mg / mL. PEO-b-PGMA-N 3 (20mg), di-selenide crosslinking agent to encapsulate the ICG CCL micelles of PEO-b-PGMA-N 3 (2mg, 3.8 × 10 -3 mmol), Cu, and ICG (100μL Solution, 0.18 mg) was uniformly dissolved in 2 mL of acetonitrile. PBS (pH 7.4, 5.0 mL, 10 mM) was added dropwise to the solution with vigorous stirring for 1 hour. Subsequently, the solution was heated at 60 ° C. for 12 hours to induce crosslinking of the micelle core. The CCL solution was transferred to a dialysis membrane (MW cutoff, 3 kDa) and dialyzed against 1 L of distilled water. Distilled water was replaced every 24 hours for 24 hours. Then, the CCL nanoparticles were centrifuged at 2500 rpm for 20 minutes to remove unsupported ICG to cross-link micelles with an ICG-supported core inside the CCL micelle of PEO-b-PGMA-N 3 (Example 2-2). ).

실시예Example 3. 공중합체,  3. Copolymer, 가교제Crosslinker  And 독소루비신(약물)을Doxorubicin (drug) 포함하는 가교  Containing crosslink 마이셀의Micelle 제조 Produce

<3-1> <3-1> PEOPEO -b--b- PFMA의PFMA CCL  CCL 마이셀Mycell 내부에  Inside 독소루비신(DOX)의Doxorubicin (DOX) 담지Loading

DOX.HCl에서 아미노 그룹의 탈 중성화를 위하여, 1:3 몰 비율을 갖는 DOX.HCl과 트리 에틸아민(TEA)을 DMF에 용해시킨 후, DOX 용액을 밤새 실온에서 교반하였다. DOX를 PEO-b-PFMA의 CCL 마이셀에 캡슐화하기 위해 PEO-b-PFMA(20mg), 디셀레나이드 가교제(2mg, 3.8×10-3mmol) 및 DOX(350μL 용액, 3.5mg)를 2mL의 아세토니트릴에 균일하게 용해시켰다. 상기 용액에 1시간 동안 격렬하게 교반하면서 PBS(pH 7.4, 5.0mL, 10mM)를 적가하였다. 이어서, 용액을 60℃에서 12시간 동안 가열하여 마이셀 코어의 가교 결합을 유도하였다. CCL 용액을 투석막(MW 컷오프, 3 kDa)으로 옮기고 증류수 1L에 대해 투석하였다. 증류수는 2시간마다 24시간 동안 치환하였다. 그런 다음 CCL 나노 입자를 2500 rpm에서 20분 동안 원심 분리하여 담지되지 않은 DOX를 제거하여 PEO-b-PFMA의 CCL 마이셀 내부에 DOX가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 3-1, CCL/DOX)을 제조하였다.For de-neutralization of amino groups in DOX.HCl, DOX.HCl and triethylamine (TEA) having a 1: 3 molar ratio were dissolved in DMF, and then the DOX solution was stirred overnight at room temperature. To encapsulate DOX into CCL micelles of PEO-b-PFMA, PEO-b-PFMA (20 mg), diselenide crosslinker (2 mg, 3.8 × 10 -3 mmol) and DOX (350 μL solution, 3.5 mg) in 2 mL of aceto Dissolve uniformly in nitrile. PBS (pH 7.4, 5.0 mL, 10 mM) was added dropwise to the solution with vigorous stirring for 1 hour. Subsequently, the solution was heated at 60 ° C. for 12 hours to induce crosslinking of the micelle core. The CCL solution was transferred to a dialysis membrane (MW cutoff, 3 kDa) and dialyzed against 1 L of distilled water. Distilled water was replaced every 24 hours for 24 hours. Then, the CCL nanoparticles were centrifuged at 2500 rpm for 20 minutes to remove unsupported DOX, and the micelles crosslinked with DOX cores in the CCL micelles of PEO-b-PFMA (Example 3-1, CCL / DOX).

<3-2> <3-2> PEOPEO -b--b- PGMAPGMA -N-N 33 의 CCL CCL 마이셀Mycell 내부에  Inside DOX의DOX 담지Loading

DOX.HCl에서 아미노 그룹의 탈 중성화를 위하여, 1:3 몰 비율을 갖는 DOX.HCl과 트리 에틸아민(TEA)을 DMF에 용해시킨 후, DOX 용액을 밤새 실온에서 교반하였다. DOX를 PEO-b-PGMA-N3의 CCL 마이셀에 캡슐화하기 위해 PEO-b-PGMA-N3(20mg), 디셀레나이드 가교제(5mg), CuSO4·5H2O(1mg)와 소디움아스코베이트(0.8mg) 및 DOX(350μL 용액, 3.5mg)를 2mL의 아세토니트릴에 균일하게 용해시켰다. 상기 용액에 1시간 동안 격렬하게 교반하면서 PBS(pH 7.4, 5.0mL, 10mM)를 적가하였다. 이어서, 용액을 60℃에서 12시간 동안 가열하여 마이셀 코어의 가교 결합을 유도하였다. CCL 용액을 투석막(MW 컷오프, 3 kDa)으로 옮기고 증류수 1L에 대해 투석하였다. 증류수는 2시간마다 24시간 동안 치환하였다. 그런 다음 CCL 나노 입자를 2500rpm에서 20분 동안 원심 분리하여 담지되지 않은 DOX를 제거하여 PEO-b-PGMA-N3의 CCL 마이셀 내부에 DOX가 담지된 코어가 가교된 마이셀(실시예 3-2)을 제조하였다.For de-neutralization of amino groups in DOX.HCl, DOX.HCl and triethylamine (TEA) having a 1: 3 molar ratio were dissolved in DMF, and then the DOX solution was stirred overnight at room temperature. PEO-b-PGMA-N 3 in order to encapsulate DOX in CCL micelles of PEO-b-PGMA-N 3 (20mg), di-selenide crosslinking agent (5mg), CuSO 4 · 5H 2 O (1mg) and sodium ascorbyl bait (0.8 mg) and DOX (350 μL solution, 3.5 mg) were uniformly dissolved in 2 mL of acetonitrile. PBS (pH 7.4, 5.0 mL, 10 mM) was added dropwise to the solution with vigorous stirring for 1 hour. Subsequently, the solution was heated at 60 ° C. for 12 hours to induce crosslinking of the micelle core. The CCL solution was transferred to a dialysis membrane (MW cutoff, 3 kDa) and dialyzed against 1 L of distilled water. Distilled water was replaced every 24 hours for 24 hours. Then, CCL nanoparticles were centrifuged at 2500 rpm for 20 minutes to remove unsupported DOX, and micelles cross-linked with DOX cores in CCL micelles of PEO-b-PGMA-N 3 (Example 3-2) Was prepared.

실험예Experimental example 1.  One. 디엘스Diels 알더Alder 클릭 반응에 의한  By click response PEOPEO -b--b- PFMA의PFMA CCL  CCL 마이셀(제조예 5)의Of micelle (Production Example 5) 분석 및 특성  Analysis and characteristics

도 7에 PEO-b-PFMA(제조예 1) 및 PEO-b-PFMA의 CCL 마이셀(제조예 5)의 1H-NMR을 나타내었다. PEO-b-PFMA 공중합체(제조예 1)의 스펙트럼(도 7 (a))에서 PEO의 메틸렌 그룹의 양성자는 3.55 ppm으로 나타나고 PFMA의 푸르푸릴 메틸렌 양성자는 4.92 ppm에서 나타났다. 그러나 PEO-b-PFMA의 CCL 마이셀(제조예 5)의 스펙트럼(도 7 (b))에서는 친수성 셀 영역인 PEO의 메틸렌 그룹의 양성자만 나타났다.7 shows 1 H-NMR of PEO-b-PFMA (Preparation Example 1) and CCL micelles of PEO-b-PFMA (Preparation Example 5). In the spectrum of PEO-b-PFMA copolymer (Preparation Example 1) (Fig. 7 (a)), the proton of the methylene group of PEO was 3.55 ppm and the furfuryl methylene proton of PFMA was found at 4.92 ppm. However, in the spectrum of PEO-b-PFMA CCL micelle (Preparation Example 5) (Fig. 7 (b)), only protons of the methylene group of PEO, a hydrophilic cell region, were shown.

DLS 분석으로부터 PEO-b-PFMA 마이셀과 PEO-b-PFMA CCL 마이셀의 수력학적 직경을 비교하였다. 도 8 (a)에 도시된 바와 같이, PEO-b-PFMA 마이셀의 직경은 112 nm이나 코어가교된 PEO-b-PFMA CCL 마이셀의 직경은 약 91nm이었다. 이것은 가교 결합으로 인한 핵심 부분의 수축에 기인한 것이다. CCL 마이셀의 형태는 TEM에 의해 관찰되었으며(도 8 (b)), 구형 모양으로 크기는 DLS 결과와 잘 일치하는 100 nm의 평균 크기로 나타났다.From the DLS analysis, the hydraulic diameters of PEO-b-PFMA micelles and PEO-b-PFMA CCL micelles were compared. As shown in Fig. 8 (a), the diameter of the PEO-b-PFMA micelle was 112 nm, but the diameter of the core-crosslinked PEO-b-PFMA CCL micelle was about 91 nm. This is due to the shrinkage of the core part due to crosslinking. The morphology of CCL micelles was observed by TEM (FIG. 8 (b)), and the spherical shape showed an average size of 100 nm, which was in good agreement with the DLS results.

실험예Experimental example 2.  2. 알카인Alkanes -- 아자이드Azide 클릭 반응에 의한  By click response PEOPEO -b--b- PGMAPGMA -N-N 33 의 CCL CCL 마이셀(제조예 6)의Of micelle (Production Example 6) 분석 및 특성  Analysis and characteristics

도 8에 PEO-b-PGMA-N3(제조예 3) 및 PEO-b-PGMA-N3의 CCL 마이셀(제조예 6)의 1H-NMR을 나타내었다. PEO-b-PGMA-N3 공중합체(제조예 3)의 스펙트럼(도 9 (a))에서 PEO의 메틸렌 그룹의 양성자는 3.55 ppm으로 나타나고 PGMA-N3의 메틸 양성자는 0.7 - 1.0 ppm에서 나타났다. 그러나 PEO-b-PGMA-N3의 CCL 마이셀(제조예 6)의 스펙트럼(도 9 (b))에서는 친수성 셀 영역인 PEO의 메틸렌 그룹의 양성자만 나타났다.8 shows 1 H-NMR of CCL micelles (Preparation Example 6) of PEO-b-PGMA-N 3 (Preparation Example 3) and PEO-b-PGMA-N 3 . In the spectrum of the PEO-b-PGMA-N 3 copolymer (Preparation Example 3) (FIG. 9 (a)), the proton of the methylene group of PEO was 3.55 ppm and the methyl proton of PGMA-N 3 was 0.7-1.0 ppm. . However, in the spectrum of CCL micelles of PEO-b-PGMA-N 3 (Preparation Example 6) (FIG. 9 (b)), only protons of the methylene group of PEO, a hydrophilic cell region, were shown.

실험예Experimental example 3.  3. PEOPEO -b--b- PFMA의PFMA CCL  CCL 마이셀의Micelle ICGICG  And DOXDOX 담지 효율 분석 Load efficiency analysis

상기 실시예 1-1, 실시예 2-1 및 실시예 3-1의 PEO-b-PFMA의 CCL 마이셀(CCL/ICG/DOX, CCL/ICG 및 CCL/DOX)에 담지된 ICG 및/또는 DOX를 UV-vis 분광 광도계로 분석하여, 도 10에 나타내었다. 마이셀 내의 담지된 DOX와 ICG의 질량은 485nm 및 780nm에서의 표준 검량선을 갖는 자외선-가시광 분광법을 사용하여 결정하였다. 약물탑재량(DLC) 및 약물탑재율(DLE)은 각각 다음 식에 의하여 계산하였고, PEO-b-PFMA CCL 마이셀에 대한 ICG와 DOX의 탑재 성질을 하기 표 1에 나타내었다.ICG and / or DOX carried on CCL micelles (CCL / ICG / DOX, CCL / ICG and CCL / DOX) of PEO-b-PFMA of Examples 1-1, 2-1 and 3-1 It was analyzed by UV-vis spectrophotometer, it is shown in Figure 10. The mass of DOX and ICG supported in the micelle was determined using ultraviolet-visible spectroscopy with standard calibration curves at 485 nm and 780 nm. The drug loading (DLC) and drug loading (DLE) were calculated by the following equations, and the loading properties of ICG and DOX for PEO-b-PFMA CCL micelles are shown in Table 1 below.

DLC (%) = (나노 입자에 담지된 약물의 중량 / 약물이 담지된 나노 입자의 총 중량) × 100 및 DLC (%) = (weight of drug supported on nanoparticles / total weight of nanoparticles supported on drug) × 100 and

DLE (%) = (나노 입자에 감지된 약물의 중량 / 첨가된 약물의 중량) × 100.DLE (%) = (weight of drug detected in nanoparticles / weight of drug added) × 100.

SamplesSamples DLE of DOX (%)DLE of DOX (%) DLC of DOX(%)DLC of DOX (%) DLE of ICG (%)DLE of ICG (%) DLC of ICG (%)DLC of ICG (%) CCL/DOXCCL / DOX 62.3862.38 9.929.92 -- -- CCL/ICGCCL / ICG -- -- 50.9150.91 0.410.41 CCL/ICG/DOXCCL / ICG / DOX 76.1176.11 11.8311.83 60.5660.56 0.480.48

도 10에 도시된 바와 같이, DOX 및 ICG의 특성 흡수 피크는 각각 490nm 및 780nm에서 나타났다. DOX가 CCL에 탑재되었을 때(CCL/DOX), 490nm에서 505nm로의 적색 변이는 DOX가 CCL 마이셀에 성공적으로 탑재되었음을 나타낸다. 또한, 적색 편이는 780nm에서 803nm로 이동한 CCL/ICG 피크 신호에서도 나타났다. 특히, CCL 마이셀 구조에서 ICG와 DOX의 동시 탑재(CCL/ICG/DOX, 실시예 1-1)는 상기 표 1에 요약된 ICG와 DOX의 개별 탑재(CCL/ICG(실시예 2-1) 또는 CCL/DOX(실시예 3-1))와 비교하여 탑재 용량을 획기적으로 향상시켰다. 예를 들어, 공동 탑재 후에 DOX의 DLE는 14.97% 및 ICG의 DLE는 11.46% 증가했다.10, the characteristic absorption peaks of DOX and ICG were found at 490 nm and 780 nm, respectively. When DOX was mounted on the CCL (CCL / DOX), a red transition from 490 nm to 505 nm indicates that the DOX was successfully mounted on the CCL micelle. In addition, a red shift was also observed in the CCL / ICG peak signal shifted from 780 nm to 803 nm. In particular, the simultaneous mounting of ICG and DOX in the CCL micelle structure (CCL / ICG / DOX, Example 1-1) is the separate loading of ICG and DOX summarized in Table 1 above (CCL / ICG (Example 2-1) or Compared to CCL / DOX (Example 3-1)), the loading capacity was significantly improved. For example, after co-loading, DOX's DLE increased 14.97% and ICG's DLE increased 11.46%.

실험예Experimental example 4.  4. 근적외선Near infrared 조사에 의한  By investigation PEOPEO -b--b- PFMAPFMA // ICGICG // DOXDOX 마이셀의Micelle 약물 방출 양상 분석 Drug release pattern analysis

상기 실시예 1-1의 PEO-b-PFMA/ICG/DOX 마이셀(CCL/ICG/DOX)에서 DOX의 in vitro 약물 방출은 투석 방법으로 조사하였다. DOX가 담지된 마이셀(1mg mL-1) 3 mL의 용액을 투석막(MW cutoff, 13 kDa)에 옮기고 15mL의 PBS(0.01 M, pH 7.4) 또는 아세테이트 완충액(0.01 M, pH 5.0)에 대하여 5분간의 근적외선(NIR) 조사(200mW cm-2, 808nm)와 함께 37℃에서 투석을 진행시켰다. 미리 결정된 시간 간격에서 투석액(3 mL)을 빼내어 같은 양의 신선한 완충 용액으로 보정하였다. 약물 방출량은 485nm에서의 UV-Vis 흡광도에 의해 결정되었으며, 이것은 나노 캐리어의 총 DOX에 대한 투석막 외부의 누적 DOX의 백분율로 기술하였다. The in vitro drug release of DOX from PEO-b-PFMA / ICG / DOX micelles (CCL / ICG / DOX) of Example 1-1 was investigated by dialysis. A solution of 3 mL of micelle (1 mg mL -1 ) loaded with DOX is transferred to a dialysis membrane (MW cutoff, 13 kDa) and 5 min for 15 mL of PBS (0.01 M, pH 7.4) or acetate buffer (0.01 M, pH 5.0) Dialysis was performed at 37 ° C. with near infrared (NIR) irradiation (200 mW cm −2 , 808 nm). The dialysate (3 mL) was withdrawn at a predetermined time interval and calibrated with an equal amount of fresh buffer solution. The drug release was determined by the UV-Vis absorbance at 485 nm, which was described as the percentage of cumulative DOX outside the dialysis membrane relative to the total DOX of the nanocarriers.

근적외선을 조사한 CCL/ICG/DOX 마이셀의 크기 변화에 대하여 DLS로 측정한 크기 분포 그래프와 TEM 사진을 도 11과 도 12에 각각 도시하였다. The size distribution graph and TEM photographs measured by DLS for the size change of CCL / ICG / DOX micelles irradiated with near infrared rays are shown in FIGS. 11 and 12, respectively.

도 13에는 pH 5 및 pH 7.4에서 근적외선 조사에 따른 DOX 약물 방출량을 나타내었다. 도 13에 나타나듯이 CCL/ICG/DOX 마이셀(실시예 1-1)은 근적외선 조사(+NIR)에 의하여 DOX의 방출이 크게 증가되었다. 방사선 조사가 없는 경우(-NIR)에는, DOX의 누적 방출량은 초기 적재 값에서 25% 미만이었다. 대조적으로, 근적외선 조사(+NIR)에 의하여 배양 30시간 후 DOX는 pH 5에서 약 65% 방출되었고, pH 7.4에서 약 42% 방출되었다. pH 5에서 더 높은 방출 성능을 보이는 것은 산성 환경에서 DOX의 우수한 용해도 때문이다. 근적외선에 의하여 ICG는 ROS를 생성하고 이것이 마이셀의 코어의 디셀레나이드 결합을 절단하여 내부에 탑재된 DOX 방출을 초래한다. 동일한 조건에서 근적외선 조사가 없으면, CCL 구조의 조밀함과 견고함으로 약물 방출이 억제된다. 이러한 결과는 CCL 마이셀이 혈액 내(7.4에 가까운 pH)에서는 DOX의 방출이 없는 반면, 표적 암세포(pH 5-5.5)에 진입한 후에는 CCL 마이셀로부터 DOX가 방출될 수 있음을 시사한다. Figure 13 shows the DOX drug release according to the near infrared irradiation at pH 5 and pH 7.4. As shown in FIG. 13, CCL / ICG / DOX micelles (Example 1-1) significantly increased the release of DOX by near infrared irradiation (+ NIR). In the absence of irradiation (-NIR), the cumulative emission of DOX was less than 25% from the initial loading value. In contrast, DOX released about 65% at pH 5 and about 42% at pH 7.4 after 30 hours of incubation by near infrared irradiation (+ NIR). The higher release performance at pH 5 is due to the good solubility of DOX in acidic environments. By near-infrared, ICG generates ROS, which cleaves the deselenide bonds of the core of the micelle, resulting in the release of DOX mounted therein. In the absence of near infrared irradiation under the same conditions, drug release is suppressed due to the compactness and robustness of the CCL structure. These results suggest that while CCL micelles do not release DOX in the blood (pH close to 7.4), DOX can be released from CCL micelles after entering target cancer cells (pH 5-5.5).

실험예Experimental example 5.  5. 근적외선Near infrared 조사에 의한  By investigation PEOPEO -b--b- PGMAPGMA // ICGICG // DOXDOX 마이셀의Micelle 약물 방출 양상 분석 Drug release pattern analysis

상기 실시예 1-2의 PEO-b-PGMA/ICG/DOX 마이셀(CCL/ICG/DOX)에서 DOX의 in vitro 약물 방출은 투석 방법으로 조사하였다. DOX가 담지된 마이셀(1mg mL-1) 3 mL의 용액을 투석막(MW cutoff, 13 kDa)에 옮기고 15mL의 PBS(0.01 M, pH 7.4) 또는 아세테이트 완충액(0.01 M, pH 5.0)에 대하여 5분간의 근적외선(NIR) 조사(200mW cm-2, 808nm)와 함께 37℃에서 투석을 진행시켰다. 미리 결정된 시간 간격에서 투석액(3 mL)을 빼내어 같은 양의 신선한 완충 용액으로 보정하였다. 약물 방출량은 485nm에서의 UV-Vis 흡광도에 의해 결정되었으며, 이것은 나노 캐리어의 총 DOX에 대한 투석막 외부의 누적 DOX의 백분율로 기술하였다. The in vitro drug release of DOX from PEO-b-PGMA / ICG / DOX micelles (CCL / ICG / DOX) of Example 1-2 was investigated by dialysis. A solution of 3 mL of micelle (1 mg mL -1 ) loaded with DOX is transferred to a dialysis membrane (MW cutoff, 13 kDa) and 5 min for 15 mL of PBS (0.01 M, pH 7.4) or acetate buffer (0.01 M, pH 5.0) Dialysis was performed at 37 ° C. with near infrared (NIR) irradiation (200 mW cm −2 , 808 nm). The dialysate (3 mL) was withdrawn at a predetermined time interval and calibrated with an equal amount of fresh buffer solution. The drug release was determined by the UV-Vis absorbance at 485 nm, which was described as the percentage of cumulative DOX outside the dialysis membrane relative to the total DOX of the nanocarriers.

근적외선을 조사한 CCL/ICG/DOX 마이셀의 크기 변화에 대하여 DLS로 측정한 크기 분포 그래프와 TEM 사진을 도 14과 도 15에 각각 도시하였다. 14 and 15 show TEM images and size distribution graphs measured by DLS for changes in the size of CCL / ICG / DOX micelles irradiated with near infrared rays.

도 16에는 pH 5 및 pH 7.4에서 근적외선 조사에 따른 DOX 약물 방출량을 나타내었다. 도 16에 나타나듯이 CCL/ICG/DOX 마이셀(실시예 1-2)은 근적외선 조사(+NIR)에 의하여 DOX의 방출이 크게 증가되었다. 방사선 조사가 없는 경우(-NIR)에는, DOX의 누적 방출량은 초기 적재 값에서 25% 미만이었다. 대조적으로, 근적외선 조사(+NIR)에 의하여 배양 30시간 후 DOX는 pH 5에서 약 60% 방출되었고, pH 7.4에서 약 40% 방출되었다. pH 5에서 더 높은 방출 성능을 보이는 것은 산성 환경에서 DOX의 우수한 용해도 때문이다. 근적외선에 의하여 ICG는 ROS를 생성하고 이것이 마이셀의 코어의 디셀레나이드 결합을 절단하여 내부에 탑재된 DOX 방출을 초래한다. 동일한 조건에서 근적외선 조사가 없으면, CCL 구조의 조밀함과 견고함으로 약물 방출이 억제된다. 이러한 결과는 CCL 마이셀이 혈액 내(7.4에 가까운 pH)에서는 DOX의 방출이 없는 반면, 표적 암세포(pH 5-5.5)에 진입한 후에는 CCL 마이셀로부터 DOX가 방출될 수 있음을 시사한다. Figure 16 shows the DOX drug release according to the near infrared irradiation at pH 5 and pH 7.4. As shown in FIG. 16, CCL / ICG / DOX micelles (Example 1-2) significantly increased the release of DOX by near infrared irradiation (+ NIR). In the absence of irradiation (-NIR), the cumulative emission of DOX was less than 25% from the initial loading value. In contrast, DOX released about 60% at pH 5 and about 40% at pH 7.4 after 30 hours of incubation by near infrared irradiation (+ NIR). The higher release performance at pH 5 is due to the good solubility of DOX in acidic environments. By near-infrared, ICG generates ROS, which cleaves the deselenide bonds of the core of the micelle, resulting in the release of DOX mounted therein. In the absence of near infrared irradiation under the same conditions, drug release is suppressed due to the compactness and robustness of the CCL structure. These results suggest that while CCL micelles do not release DOX in the blood (pH close to 7.4), DOX can be released from CCL micelles after entering target cancer cells (pH 5-5.5).

실험예Experimental example 6.  6. PEOPEO -b--b- PFMAPFMA // ICGICG // DOXDOX 마이셀의Micelle 세포 독성 분석 Cytotoxicity analysis

일반세포 HEK293(인간 배아 신장)와 암세포 HepG2(인간 간세포 암종)는 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션(ATCC; Manassas, VA, USA)으로부터 제공되었다. 세포를 배양하고 MEM 배지에서 유지시켰다. 배지는 10% FBS 및 1% 항생제(페니실린-스트렙토 마이신)로 보충되었다. 배양세포를 37℃에서 5% CO2 가습 분위기로 배양하였다. HEK293에 대한 PEO-b-PFMA CCL 마이셀(제조예 5)의 독성 효과 및 HepG2 세포에 대한 CCL/ICG/DOX 마이셀(실시예 1-1)의 세포 독성 효과를 결정하기 위해 세포 생존능 분석을 수행하였다. HEK293 및 HepG2 세포를 96 웰 플레이트의 각 웰에 1.0×104 세포 밀도로 접종하고 37℃에서 24시간 동안 5% CO2 가습 분위기에서 배양하였다. 다음으로, 세포를 상이한 농도의 CCL 마이셀(5.0, 10, 50, 100, 150, 250 및 500 ㎍ mL-1) 및 CCL/ICG/DOX 및 DOX(0.1, 0.5, 1.0, 5.0, 10 및 15 μg/mL- 1)로 처리하였다. 약물 방출을 위해 NIR 레이저(200mW cm-2의 808 nm NIR)에 5분간 노출시킨 약물담지 가교마이셀(CCL/ICG/DOX)을 HepG2 세포에 처리하였다. 흡광도는 ELISA 플레이트 판독기(Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)를 사용하여 460nm에서 측정하였다. 세포 독성은 블랭크 대조군에 대한 세포 생존률의 백분율로 나타내었다.Generic cells HEK293 (human embryo kidney) and cancer cells HepG2 (human hepatocyte carcinoma) were provided by the American Type Culture Collection (ATCC; Manassas, VA, USA). Cells were cultured and maintained in MEM medium. The medium was supplemented with 10% FBS and 1% antibiotic (penicillin-streptomycin). The cultured cells were cultured in a humidified atmosphere of 5% CO 2 at 37 ° C. Cell viability assays were performed to determine the toxic effects of PEO-b-PFMA CCL micelles (Preparation Example 5) on HEK293 and the cytotoxic effects of CCL / ICG / DOX micelles (Example 1-1) on HepG2 cells. . HEK293 and HepG2 cells were inoculated into each well of a 96-well plate at a density of 1.0 × 10 4 cells and cultured in a humidified atmosphere of 5% CO 2 at 37 ° C. for 24 hours. Next, cells were subjected to different concentrations of CCL micelles (5.0, 10, 50, 100, 150, 250 and 500 μg mL −1 ) and CCL / ICG / DOX and DOX (0.1, 0.5, 1.0, 5.0, 10 and 15 μg) / mL - 1 ). For drug release, HepG2 cells were treated with drug-bearing crosslinked micelles (CCL / ICG / DOX) exposed to NIR laser (200mW cm -2 at 808 nm NIR) for 5 minutes. Absorbance was measured at 460 nm using an ELISA plate reader (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA). Cytotoxicity is expressed as a percentage of cell viability relative to the blank control.

도 17 (a)는 CCL 마이셀이 0 내지 100 μg/mL-1의 농도에서는 24시간 인큐베이션한 후 HEK293 세포에 독성이 없음을 나타낸다. 그리고 150, 250, 500 μg/mL-1 농도에서 91.5, 84.3 및 76.1 %로 약간 감소된 세포 생존능을 보인다. 이 결과는 150 μg/mL-1 농도까지 CCL 마이셀을 약물 전달을 위한 나노 캐리어로 안전하게 사용할 수 있음을 보여주며, 생체 적합성을 가진다. 도 17 (b)는 DOX가 탑재된 CCL 마이셀을 근적외선 조사(5분)한 다음 인간 간세포 암종(HepG2) 세포에 대한 세포 독성 효과를 MTT 분석으로 평가한 그래프이다. 0.1, 0.5, 1, 5, 10 및 15 μg/mL-1 농도의 근적외선 조사가 없는 자유 DOX와 같은 농도의 5분간 근적외선 조사를 행한 CCL/ICG/DOX 마이셀에서 세포 생존은 농도 의존적으로 감소하였다. 대조적으로, 근적외선 조사를 하지 않은 CCL/ICG/DOX 마이셀은 HepG2 세포에 미미한 독성 효과를 나타내었다. 즉, 근적외선이 조사된 CCL/ICG/DOX 마이셀의 경우 0.1μg/mL-1까지 유의한 세포 사멸은 없지만 1, 5, 10 및 15 μg/mL-1에서 84.16, 79.14, 67.4 및 62.56%에 사멸률에 도달했다. 반면 NIR 레이저 조사가 없는 CCL/ICG/DOX 마이셀은 5, 10, 15 μg/mL-1 농도에서 사멸률이 97.57, 96.6 및 95.08 %로 무시할 수 있는 세포 독성 효과를 나타냈다. 이 결과는 CCL/ICG/DOX 마이셀이 근적외선 조사에 의하여 HepG2 세포에 대한 세포 사멸을 유도함을 보여준다. 17 (a) shows that CCL micelles are not toxic to HEK293 cells after 24 hours of incubation at a concentration of 0 to 100 μg / mL −1 . And at 150, 250, 500 μg / mL -1 concentrations, it showed slightly reduced cell viability to 91.5, 84.3 and 76.1%. These results show that CCL micelles up to 150 μg / mL -1 concentration can be safely used as nanocarriers for drug delivery and have biocompatibility. Figure 17 (b) is a graph assessing the cytotoxic effect on human hepatocellular carcinoma (HepG2) cells after a near-infrared irradiation (5 minutes) of CCL micelles equipped with DOX. Cell survival was reduced in a concentration-dependent manner in CCL / ICG / DOX micelles subjected to 5-minute near-infrared irradiation at the same concentration as free DOX without near-infrared irradiation at concentrations of 0.1, 0.5, 1, 5, 10 and 15 μg / mL −1 . In contrast, CCL / ICG / DOX micelles not subjected to near-infrared irradiation showed minimal toxic effects on HepG2 cells. That is, the case of apoptosis CCL / ICG / DOX micelles the near infrared is irradiated There is no significant cell death to 0.1μg / mL -1 1, 5, 10 and 15 μg / mL -1 to 84.16, 79.14, 67.4 and 62.56% The rate was reached. On the other hand, CCL / ICG / DOX micelles without NIR laser irradiation showed negligible cytotoxic effects with 97.57, 96.6, and 95.08% mortality at 5, 10, and 15 μg / mL -1 concentrations. These results show that CCL / ICG / DOX micelles induce cell death to HepG2 cells by near infrared irradiation.

실험예Experimental example 7.  7. DAPIDAPI 염색법에 의한  By dyeing PEOPEO -b--b- PFMAPFMA // ICGICG // DOXDOX 마이셀에On micelle 의한 세포 사멸 분석  Cell death assay

HepG2 세포의 핵 형태는 DAPI 염색법을 사용하여 형광 현미경으로 모니터링하였다. 1.0×104 cells mL-1의 밀도를 가진 HepG2 세포(500μl)를 coverslip 바닥 접시에 넣고 5% CO2 가습 분위기에서 24시간 동안 37℃에서 배양했다. 다음 날, NIR 레이저로 5분간 조사한 상기 실시예 1-1의 CCL/ICG/DOX를 함유한 1mL의 MEM 배지로 세포를 처리하고 37℃와 5% CO2에서 배양하였다. 인큐베이션 후, 세포를 차가운 PBS로 세척하고, 1mL의 DAPI 용액(메탄올 중 1 μg/mL)을 첨가하였다. 플레이트는 빛 노출을 방지하기 위해 알루미늄 호일에 싸서 인큐베이터에서 20분간 배양했다. 마지막으로, 세포를 찬 PBS로 두 번 세척하고 ProLong® Gold Antifade 시약(10μL)을 사용하여 coverslip에 고정시켰다. 세포의 핵 형태는 Laser Scanning Confocal Microscope(Carl Zeiss LSM700, Jane, Germany)로서 관찰하였다.The nuclear morphology of HepG2 cells was monitored by fluorescence microscopy using DAPI staining. HepG2 cells (500 μl) with a density of 1.0 × 10 4 cells mL -1 were placed in a coverslip bottom plate and incubated at 37 ° C. in a humidified atmosphere of 5% CO 2 for 24 hours. The next day, cells were treated with 1 mL of MEM medium containing CCL / ICG / DOX of Example 1-1 irradiated with NIR laser for 5 minutes, and cultured at 37 ° C and 5% CO 2 . After incubation, cells were washed with cold PBS and 1 mL of DAPI solution (1 μg / mL in methanol) was added. The plate was wrapped in aluminum foil to prevent light exposure and incubated for 20 minutes in an incubator. Finally, cells were washed twice with cold PBS and fixed to coverslip using ProLong® Gold Antifade reagent (10 μL). The nuclear morphology of the cells was observed with a Laser Scanning Confocal Microscope (Carl Zeiss LSM700, Jane, Germany).

DAPI 염색 후, 자유 DOX 및 CCL/ICG/DOX 마이셀(실시예 1-1)로 처리한 HepG2 세포에서 염색질 응축과 세포 자멸사의 전형적인 특징을 관찰하였다(투여량: 15μg/mL-1). 도 18은 HepG2 세포의 DAPI 염색된 핵을 나타낸다. 자유 DOX 및 DOX 탑재된 CCL 마이셀은 전형적인 세포 자멸사를 유도하였다. 자유 DOX로 처리된 세포는 8시간 및 16시간 동안 배양 후 HepG2 세포에서 강한 DOX 형광을 나타냈다. 한편, 근적외선으로 조사한 CCL/ICG/DOX 마이셀로 처리된 HepG2 세포의 경우에는 핵에서 약간 적은 강도의 DOX 형광을 나타내지만 세포질에서는 높은 강도를 나타냈다. 이것은 약물이 탑재된 마이셀이 내포작용(endocytosis)을 통해 자유 DOX에 비해 천천히 세포에 들어가 코어의 약물이 방출되는 것을 나타낸다. 본 결과는 CCL/ICG/DOX 마이셀이 근적외선 조사에 의하여 DOX를 방출하고 HepG2 세포의 사멸을 야기함을 보여준다.After DAPI staining, typical characteristics of chromatin condensation and apoptosis were observed in HepG2 cells treated with free DOX and CCL / ICG / DOX micelles (Example 1-1) (dose: 15 μg / mL −1 ). 18 shows DAPI stained nuclei of HepG2 cells. Free DOX and DOX loaded CCL micelles induced typical apoptosis. Cells treated with free DOX showed strong DOX fluorescence in HepG2 cells after incubation for 8 and 16 hours. On the other hand, in the case of HepG2 cells treated with CCL / ICG / DOX micelles irradiated with near-infrared light, DOX fluorescence of the nucleus was slightly lower, but it was higher in the cytoplasm. This indicates that the drug-loaded micelle enters the cell slowly compared to free DOX through endocytosis and releases the drug of the core. These results show that CCL / ICG / DOX micelles release DOX by near-infrared irradiation and cause the death of HepG2 cells.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특히 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been focused on the preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in terms of explanation, not limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.

Claims (13)

친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 공중합체;
디셀레나이드 결합을 포함하는 가교제; 및
근적외선 염료(NIR dye);를 포함하고,
상기 공중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,
상기 공중합체의 소수성 부분은 폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트), 폴리(스티렌-alt-말레익 안히드리드), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,
여기서, 상기 공중합체의 소수성 부분에는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido) 작용기를 추가로 도입한 것을 특징으로 하고,
상기 가교제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이고,
여기서,
상기 공중합체의 소수성 부분에 퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 말레이미딜(maleimidyl)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 말레이미딜(maleimidyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 알카이닐(alkynyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 아지도(azido)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 아지도(azido) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 알카이닐(alkynyl)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 치환된 작용기와 상기 가교제의 R1 및 R2에 치환된 작용기가 상호 클릭반응으로 결합되어 가교를 형성하는 것을 특징으로 하고,
상기 근적외선 염료는 인도시아닌 그린(ICG), 메틸렌 블루(MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 및 MHI-148로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,
근적외선에 반응하여 가교제의 디셀레나이드 결합이 붕해되는 것을 특징으로 하는,
암세포 표적기능을 갖는 가교 마이셀:
[화학식 1]
Figure 112018118093308-pat00011

(상기 화학식 1에서,
a, b, c 및 d는 각각 1-10의 정수이고;
R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido)이다).
Amphiphilic copolymers comprising a hydrophilic portion and a hydrophobic portion;
A crosslinking agent comprising a diselenide bond; And
NIR dye; includes,
The hydrophilic part of the copolymer is one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate),
The hydrophobic portion of the copolymer is poly (furfuryl methacrylate), poly (styrene- alt -maleic anhydride), poly (α-propagyl carboxylate-ε-caprolactone), poly (α-pro Fargil-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone-co-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone), poly (γ-propagyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ain-1-yloxy) benzyl) -1,3-dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkainyl) -OCA), poly (N- (Prop-2-ain-1-yl) acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (γ-azai Do-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate).
Here, the hydrophobic portion of the copolymer is characterized in that the furanyl (furanyl), maleimidyl (maleimidyl), alkynyl (alkynyl), or azido (azido) functional group is additionally introduced,
The crosslinking agent is a compound represented by the following formula (1),
here,
When a furanyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are maleimidyl,
When a maleimidyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are furanyl,
When an alkynyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are azido,
When an azido functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are alkynyl,
The functional group substituted in the hydrophobic portion of the copolymer and the functional groups substituted in R 1 and R 2 of the crosslinking agent are characterized in that they form a crosslinking by mutually clicking reaction,
The near infrared dyes include indocyanine green (ICG), methylene blue (MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 and MHI-148 Characterized in that at least one selected from the group consisting of,
Characterized in that the diselenide bond of the crosslinking agent disintegrates in response to near infrared rays,
Cross-linked micelles with cancer cell target function:
[Formula 1]
Figure 112018118093308-pat00011

(In the formula 1,
a, b, c and d are each an integer of 1-10;
R 1 and R 2 are furanyl, maleimidyl, alkynyl, or azido).
제1항에 있어서,
상기 마이셀은 친수성 쉘; 및 소수성 코어;로 이루어진 것을 특징으로 하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀.
According to claim 1,
The micelle is a hydrophilic shell; And a hydrophobic core; a crosslinked micelle having a cancer cell target function.
제1항에 있어서,
상기 가교 마이셀은 가교 마이셀 내에 약물을 도입할 수 있고,
상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 가교 마이셀.
According to claim 1,
The cross-linked micelle may introduce a drug into the cross-linked micelle,
The drug is prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid, cisplatin, camptothecin, Fluorouracil (5- FU), Docetaxel, Tamoxifen, Anasterozole, Carboplatin, Topotecan, Berotecan, Irinotecan, Gleevec, Vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenofopen, fenoprofen, indomethacin, phenyltazone ), Mesotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, nidecyl Nimesulide, cortisone and nose Cross-linked micelle, characterized in that at least one selected from the group consisting of a corticosteroid (corticosteroid).
제1항에 있어서,
상기 가교제는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 가교 마이셀:
[화학식 2]
Figure 112018118093308-pat00012
.
According to claim 1,
The cross-linking agent is a cross-linked micelle characterized in that the compound represented by the formula (2):
[Formula 2]
Figure 112018118093308-pat00012
.
제1항에 있어서,
상기 가교제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 가교 마이셀:
[화학식 3]
Figure 112018118093308-pat00013
.
According to claim 1,
The cross-linking agent is a cross-linked micelle characterized in that the compound represented by the formula (3):
[Formula 3]
Figure 112018118093308-pat00013
.
제1항에 있어서,
상기 공중합체는,
폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트); 또는 아지도(azido) 작용기가 도입된 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트);인 것을 특징으로 하는 가교 마이셀.
According to claim 1,
The copolymer,
Poly (ethylene oxide) -b-poly (furfuryl methacrylate); Or poly (ethylene oxide) -b-poly (furfuryl methacrylate) having an azido functional group introduced therein;
제1항에 있어서,
상기 공중합체는,
퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트); 또는 아지도(azido) 작용기가 도입된 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트); 인 것을 특징으로 하는 가교 마이셀.
According to claim 1,
The copolymer,
Poly (ethylene oxide) -b-poly (glycidyl methacrylate) having a furanyl functional group introduced therein; Or poly (ethylene oxide) -b-poly (glycidyl methacrylate) into which an azido functional group is introduced; Cross-linked micelle, characterized in that.
친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 공중합체, 디셀레나이드 결합을 포함하는 가교제, 및 근적외선 염료(NIR dye)를 용매에 첨가하고 교반하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 준비한 혼합액을 50-80℃에서 8-16시간 반응시켜, 마이셀 코어의 가교결합을 유도하는 단계(단계 2);를 포함하고,
상기 공중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,
상기 공중합체의 소수성 부분은 폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트), 폴리(스티렌-alt-말레익 안히드리드), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,
여기서, 상기 공중합체의 소수성 부분에는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido) 작용기를 추가로 도입한 것을 특징으로 하고,
상기 가교제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이고,
여기서,
상기 공중합체의 소수성 부분에 퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 말레이미딜(maleimidyl)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 말레이미딜(maleimidyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 알카이닐(alkynyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 아지도(azido)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 아지도(azido) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 알카이닐(alkynyl)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 치환된 작용기와 상기 가교제의 R1 및 R2에 치환된 작용기가 상호 클릭반응으로 결합되어 가교를 형성하는 것을 특징으로 하고,
상기 근적외선 염료는 인도시아닌 그린(ICG), 메틸렌 블루(MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 및 MHI-148로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,
근적외선에 반응하여 가교제의 디셀레나이드 결합이 분해되는 것을 특징으로 하는,
암세포 표적기능을 갖는 가교 마이셀의 제조방법:
[화학식 1]
Figure 112018118093308-pat00014

(상기 화학식 1에서,
a, b, c 및 d는 각각 1-10의 정수이고;
R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido)이다).
Adding and stirring an amphiphilic copolymer comprising a hydrophilic part and a hydrophobic part, a crosslinking agent comprising a diselenide bond, and a NIR dye (step 1); And
Including the step of reacting the mixture prepared in step 1 at 50-80 ℃ for 8-16 hours, inducing cross-linking of micelle cores (step 2);
The hydrophilic part of the copolymer is one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate),
The hydrophobic portion of the copolymer is poly (furfuryl methacrylate), poly (styrene- alt -maleic anhydride), poly (α-propagyl carboxylate-ε-caprolactone), poly (α-pro Fargil-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone-co-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone), poly (γ-propagyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ain-1-yloxy) benzyl) -1,3-dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkainyl) -OCA), poly (N- (Prop-2-ain-1-yl) acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (γ-azai Do-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate).
Here, the hydrophobic portion of the copolymer is characterized in that the furanyl (furanyl), maleimidyl (maleimidyl), alkynyl (alkynyl), or azido (azido) functional group is additionally introduced,
The crosslinking agent is a compound represented by the following formula (1),
here,
When a furanyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are maleimidyl,
When a maleimidyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are furanyl,
When an alkynyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are azido,
When an azido functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are alkynyl,
The functional group substituted in the hydrophobic portion of the copolymer and the functional groups substituted in R 1 and R 2 of the crosslinking agent are characterized in that they form a crosslinking by mutually clicking reaction,
The near infrared dyes include indocyanine green (ICG), methylene blue (MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 and MHI-148 Characterized in that at least one selected from the group consisting of,
Characterized in that the desenlenide bond of the crosslinking agent is decomposed in response to near infrared rays,
Manufacturing method of cross-linked micelles with cancer cell target function:
[Formula 1]
Figure 112018118093308-pat00014

(In the formula 1,
a, b, c and d are each an integer of 1-10;
R 1 and R 2 are furanyl, maleimidyl, alkynyl, or azido).
제1항의 가교 마이셀; 및 상기 가교 마이셀 내에 도입된 약물을 포함하고,
상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 암세포 표적 기능을 갖는 약물 전달체.
The cross-linked micelle of claim 1; And a drug introduced into the crosslinked micelle,
The drug is prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid, cisplatin, camptothecin, Fluorouracil (5- FU), Docetaxel, Tamoxifen, Anasterozole, Carboplatin, Topotecan, Berotecan, Irinotecan, Gleevec, Vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenofopen, fenoprofen, indomethacin, phenyltazone ), Mesotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, nidecyl Nimesulide, cortisone and nose A drug delivery system with a target cancer cell function, characterized in that at least one selected from the group consisting of a corticosteroid (corticosteroid).
친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 공중합체, 디셀레나이드 결합을 포함하는 가교제, 근적외선 염료(NIR dye), 및 약물을 용매에 첨가하고 교반하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 준비한 혼합액을 50-80℃에서 8-16시간 반응시켜, 마이셀 코어의 가교결합을 유도하는 단계(단계 2);를 포함하고,
상기 공중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,
상기 공중합체의 소수성 부분은 폴리(푸르푸릴 메타아크릴레이트), 폴리(스티렌-alt-말레익 안히드리드), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이고,
여기서, 상기 공중합체의 소수성 부분에는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido) 작용기를 추가로 도입한 것을 특징으로 하고,
상기 가교제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이고,
여기서,
상기 공중합체의 소수성 부분에 퓨라닐(furanyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 말레이미딜(maleimidyl)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 말레이미딜(maleimidyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 알카이닐(alkynyl) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 아지도(azido)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 아지도(azido) 작용기가 도입된 경우 상기 가교제의 R1 및 R2는 알카이닐(alkynyl)이고,
상기 공중합체의 소수성 부분에 치환된 작용기와 상기 가교제의 R1 및 R2에 치환된 작용기가 상호 클릭반응으로 결합되어 가교를 형성하는 것을 특징으로 하고,
상기 근적외선 염료는 인도시아닌 그린(ICG), 메틸렌 블루(MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 및 MHI-148로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,
상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하고,
근적외선에 반응하여 가교제의 디셀레나이드 결합이 분해되는 것을 특징으로 하는,
암세포 표적기능을 갖는 약물전달체의 제조방법:
[화학식 1]
Figure 112018118093308-pat00015

(상기 화학식 1에서,
a, b, c 및 d는 각각 1-10의 정수이고;
R1 및 R2는 퓨라닐(furanyl), 말레이미딜(maleimidyl), 알카이닐(alkynyl), 또는 아지도(azido)이다).
Adding and stirring an amphiphilic copolymer comprising a hydrophilic part and a hydrophobic part, a crosslinking agent comprising a diselenide bond, a NIR dye, and a drug in a solvent (step 1); And
Including the step of reacting the mixture prepared in step 1 at 50-80 ℃ for 8-16 hours, inducing cross-linking of micelle cores (step 2);
The hydrophilic part of the copolymer is one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate),
The hydrophobic portion of the copolymer is poly (furfuryl methacrylate), poly (styrene- alt -maleic anhydride), poly (α-propagyl carboxylate-ε-caprolactone), poly (α-pro Fargil-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone-co-ε-caprolactone), poly (azaido ε-caprolactone), poly (γ-propagyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ain-1-yloxy) benzyl) -1,3-dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkainyl) -OCA), poly (N- (Prop-2-ain-1-yl) acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (γ-azai Do-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate).
Here, the hydrophobic portion of the copolymer is characterized in that the furanyl (furanyl), maleimidyl (maleimidyl), alkynyl (alkynyl), or azido (azido) functional group is additionally introduced,
The crosslinking agent is a compound represented by the following formula (1),
here,
When a furanyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are maleimidyl,
When a maleimidyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are furanyl,
When an alkynyl functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are azido,
When an azido functional group is introduced into the hydrophobic portion of the copolymer, R 1 and R 2 of the crosslinking agent are alkynyl,
The functional group substituted in the hydrophobic portion of the copolymer and the functional groups substituted in R 1 and R 2 of the crosslinking agent are characterized in that they form a crosslinking by mutually clicking reaction,
The near infrared dyes include indocyanine green (ICG), methylene blue (MB), IRDye 800 CW, Cy5.5, Cy7, Cy7.5, protoporphyrin IX, IR-780, IR-783, IR-808 and MHI-148 Characterized in that at least one selected from the group consisting of,
The drug is prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid, cisplatin, camptothecin, Fluorouracil (5- FU), Docetaxel, Tamoxifen, Anasterozole, Carboplatin, Topotecan, Berotecan, Irinotecan, Gleevec, Vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenofopen, fenoprofen, indomethacin, phenyltazone ), Mesotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, nidecyl Nimesulide, cortisone and nose Characterized in that at least one selected from the group consisting of a corticosteroid (corticosteroid), and
Characterized in that the desenlenide bond of the crosslinking agent is decomposed in response to near infrared rays,
Preparation method of drug delivery system having cancer cell target function:
[Formula 1]
Figure 112018118093308-pat00015

(In the formula 1,
a, b, c and d are each an integer of 1-10;
R 1 and R 2 are furanyl, maleimidyl, alkynyl, or azido).
제10항에 있어서,
상기 양친매성 공중합체는 RAFT(Reversable Addition Fragmentation chain Trasfer) 중합반응 또는 ATRP(Atom transfer radical polymerization) 분자 조절 중합반응을 통하여 제조하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method of claim 10,
The amphipathic copolymer is a manufacturing method characterized in that it is prepared through a RAFT (Reversable Addition Fragmentation chain Trasfer) polymerization reaction or an atomic transfer radical polymerization (ATRP) molecular controlled polymerization reaction.
제10항에 있어서,
상기 가교제는 하기 화학식 2으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 제조방법:
[화학식 2]
Figure 112018118093308-pat00016
.
The method of claim 10,
The crosslinking agent is a production method characterized in that the compound represented by the following formula (2):
[Formula 2]
Figure 112018118093308-pat00016
.
제10항에 있어서,
상기 가교제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 제조방법:
[화학식 3]
Figure 112018118093308-pat00017
.
The method of claim 10,
The crosslinking agent is a production method characterized in that the compound represented by the following formula (3):
[Formula 3]
Figure 112018118093308-pat00017
.
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