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KR101776087B1 - Zwitterionic temperature responsive polymer and its uses as biomaterial - Google Patents

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KR101776087B1
KR101776087B1 KR1020160010285A KR20160010285A KR101776087B1 KR 101776087 B1 KR101776087 B1 KR 101776087B1 KR 1020160010285 A KR1020160010285 A KR 1020160010285A KR 20160010285 A KR20160010285 A KR 20160010285A KR 101776087 B1 KR101776087 B1 KR 101776087B1
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정병문
고두영
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이화여자대학교 산학협력단
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Abstract

졸-젤 전이 특성을 갖는 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체 및 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체의 생체물질로서의 용도에 관한 것이다.Zwitterionic temperature sensitive polymers having sol-gel transition properties and their use as biomaterials for the zwitterionic temperature sensitive polymers.

Description

쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체 및 이의 생체물질로서의 용도{ZWITTERIONIC TEMPERATURE RESPONSIVE POLYMER AND ITS USES AS BIOMATERIAL}Zwitterionic ionic thermosensitive polymers and their use as biomaterials. ≪ Desc / Clms Page number 1 >

본원은, 졸-젤 전이 특성을 갖는 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체 및 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체의 생체물질로서의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to zwitterionic temperature sensitive polymers having sol-gel transition properties and their use as biomaterials for the zwitterionic temperature sensitive polymers.

새로운 생체재료의 연구에서, 세포막 구성 물질에 대한 도입은 매력적인 수단이 될 수 있다. 세포막 표면의 작용기 그룹은 재료에 세포학적 호환성과 생체 적합적 호환성을 부여할 수 있다. 포스파티딜콜린, 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜세린 등과 같이 세포막을 구성하는 주요 요소는 음전하와 양전하를 둘 다 소유하며, 2-메타아크릴로릴옥소에틸 포스포릴콜린, 술포베타인 메타아크릴레이트, 또는 카복시베타인 메타아크릴레이트을 사용하여 만들어진 다양한 쯔비터 이온성(zwitterionic) 공중합체인 쯔비터 이온성 분자가 여러 가지 생체 의학적 응용에 집중적으로 연구되고 있다. 쯔비터 이온성 고분자는, 낮은 단백질 흡착성과 낮은 세포 부착성으로 인해 임플란트의 표면 코팅, 생체 센서, 생체 의료 장비, 선박, 나노 입자 및 폴리머좀(polymersomes) 등에 응용된다. 쯔비터 이온성 고분자는 상기 재료들을 바이오 오염과 바이오 필름 형성으로부터 보호한다. 예를 들어, 폴리술포베타인으로 코팅된 카테터는 인간의 혈액에 닿을 경우, 시판되고 있는 카테터에 비해 단백질 흡착성이 2%나 감소한다. 그 결과로, 혈소판, 림프구, 단핵 백혈구, 호중구의 반응성이 현저하게 감소하게 된다. 양이온 또는 유발된 양이온 일부가 쯔비터 이온성 고분자와 결합하면서 고분자는 살균과 비-생물오염성을 가지게 된다. 쯔비터 이온성 물질의 낮은 단백질 흡착성과 양이온의 살균성은, 시너지 효과로 재료의 물성에 기여한다. 쯔비터 이온성 성질을 가진 폴리카복시베타인 고분자가 알파 키모트립신과 결합하게 되면, 안정성은 단백질의 생체 활성의 저하 없이 현저하게 증가한다. 그러므로, 단백질이 PEG 또는 PPG와 결합했을 경우와 비교했을 때, 쯔비터 이온성 물질이 단백질과 결합했을 경우가 더 많은 이점을 가짐을 알 수 있다. PEG화(PEGylation)는 단백질 의약품의 혈액 내 반감기를 연장하는 것에 널리 사용되지만, 생체 활성의 현저한 감소는 여전히 문제로 남아있다.In the study of new biomaterials, introduction to cell membrane constituents can be an attractive means. The functional group on the cell membrane surface can confer cytocompatibility and biocompatibility to the material. The major constituent of the cell membrane, such as phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, etc., possesses both negative and positive charges, and 2-methacrylolyloxoethylphosphorylcholine, sulfobetaine methacrylate, or carboxybetaine Zwitterionic molecules, a variety of zwitterionic copolymers made using acrylates, have been intensively studied for various biomedical applications. Zwitterionic polymers are applied to surface coatings of implants, biosensors, biomedical devices, vessels, nanoparticles and polymeromes due to their low protein adsorption and low cell adhesion. Zwitterionic polymers protect these materials from bio-contamination and biofilm formation. For example, a polysulfobetaine-coated catheter, when contacted with human blood, has a 2% decrease in protein adsorption compared to a commercially available catheter. As a result, the reactivity of platelets, lymphocytes, mononuclear leukocytes and neutrophils is remarkably reduced. When a cation or a part of the induced cation binds to a zwitterionic polymer, the polymer has sterilization and non-bio-contamination. The low protein adsorption of zwitterionic materials and the bactericidal properties of cations contribute synergistically to the material properties. When a polycarboxybetaine polymer having a zwitterion property binds to alpha chymotrypsin, the stability remarkably increases without decreasing the bioactivity of the protein. Therefore, it can be seen that when the protein is combined with PEG or PPG, the zwitterionic substance is more advantageous when it is combined with the protein. PEGylation is widely used in prolonging blood half-life of protein drugs, but a significant reduction in bioactivity remains a problem.

쯔비터 이온성 고분자의 고유한 이온 상호작용 때문에, 많은 쯔비터 이온성 고분자는 물에서 UCST(upper critical solution temperature)를 나타낸다. 이러한 움직임은 쯔비터 이온성 고분자들 간의 강한 이온간 상호작용에 의하여, 낮은 온도에서는 물에 녹지 않는다는 사실을 나타낸다. 그러나, 높은 온도에서 열에너지가 이온 간의 상호작용을 넘어서는 경우, 용해도는 증가한다. 염을 추가하여 이온 간의 상호작용을 저해한 경우, 쯔비터 이온성 고분자의 UCST는 감소하며, 이는 낮은 온도에서 용해도가 증가함을 의미한다. 반면에, 소수성 단량체와 중합하거나 쯔비터 이온성 고분자에 소수성이 나타나도록 변이시켰을 경우, UCST는 증가한다. UCST와 LCST(lower critical solution temperature)를 모두 나타내는 고분자는 N-이소프로필아크릴 아미드 또는 N-비닐 카프로락탐과 쯔비터 이온성 단량체와의 중합에 의해 제조된다. N-이소프로필아크릴 아미드 공중합체는 in-vitro 실험 또는 생체 실험(in vivo)에서 세포 시트 공학에서 성공적으로 사용된다. 그러나, 고분자의 용해에 의해 야기되는 아크릴아마이드 단량체의 기형 발생과, 아민 분자의 독성은 여전히 그러한 공중합체의 비경구적인 응용에 제제를 가하고 있다. 대부분의 쯔비터 이온성 고분자는, 아직까지 2-메타아크릴로릴옥소에틸 포스포릴콜린, 술포베타인 메타아크릴레이트, 카복시베타인 메타아크릴레이트와 같은 메틸아크릴레이트로부터 합성되고 있다.Because of the intrinsic ionic interaction of the zwitterionic polymers, many zwitterionic polymers exhibit UCST (upper critical solution temperature) in water. This behavior is due to the strong inter-ionic interaction between the zwitterionic polymers and the fact that they are insoluble in water at low temperatures. However, if the thermal energy at higher temperatures exceeds the interaction between the ions, the solubility increases. When salts are added to inhibit interactions between ions, the UCST of the zwitterionic polymer is reduced, which means that the solubility increases at lower temperatures. On the other hand, when polymerized with a hydrophobic monomer or mutated to show hydrophobicity in a zwitterionic polymer, UCST increases. Polymers showing both UCST and lower critical solution temperature (LCST) are prepared by polymerization of N-isopropylacrylamide or N-vinylcaprolactam with zwitterionic monomer. N-isopropylacrylamide copolymers are successfully used in in vitro or in vivo cell sheet engineering. However, the malformations of acrylamide monomers caused by the dissolution of polymers and the toxicity of amine molecules still add to the parenteral application of such copolymers. Most of the zwitterionic polymers are still synthesized from methyl acrylates such as 2-methacrylolyloxoethylphosphoryl choline, sulfobetaine methacrylate, and carboxybetaine methacrylate.

한편, 수용액 중에서 졸-젤 전이 반응을 나타내는 것으로 현재까지 보고된 고분자는 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜-폴리에틸렌글리콜의 폴록사머(poloxamer), 폴리(N-이소프로필아크릴 아미드) 및 이의 공중합체, 폴리에틸렌글리콜/폴리(락타이드/글리콜라이드), 폴리에틸렌글리콜/폴리프로필렌프말레이트, 키토산/글리세롤 인산염, 폴리포스파젠, 폴리에틸렌글리콜/폴리카프로락톤, 폴리에틸렌글리콜/폴리알라닌, 폴리에틸렌글리콜/폴리(알라닌/페닐알라닌) 등이 있다. 이들 고분자의 수용액은 상온 또는 그 이하의 온도에서는 용액 또는 졸 상태로 존재하지만, 체온(37℃) 근처의 온도에서는 수화젤로 전이가 일어나므로, 이러한 고분자는 의약 전달 및 조직공학 재료로 이용될 수 있을 것으로 유력시되고 있다. 즉, 졸(sol) 상태에서 의약 또는 세포와 혼합한 후에 피하 또는 근육 주사를 통하여 체내에 투입하여 원하는 부위에서 수화젤(depot)이 순간적으로 만들어지도록 함으로써, 약물을 서서히 방출하거나 세포가 자라서 조직이 재생되도록 할 수 있다. 이런 생분해성 재료는 외과적 수술 없이 임플란트(implant)를 만들고, 단순한 마이크로 필터를 통하여 졸 상태에서 살균하는 것이 가능하다.On the other hand, the polymers reported so far to exhibit a sol-gel transfer reaction in an aqueous solution include poloxamer, poly (N-isopropylacrylamide) and its copolymers of polyethylene glycol-polypropylene glycol-polyethylene glycol, polyethylene glycol / Poly (lactide / glycolide), polyethylene glycol / polypropylene fumarate, chitosan / glycerol phosphate, polyphosphazene, polyethylene glycol / polycaprolactone, polyethylene glycol / polyalanine, polyethylene glycol / poly . The aqueous solutions of these polymers are present in solution or sol state at or below room temperature, but transition to hydrated gel occurs at a temperature near the body temperature (37 ° C), so these polymers can be used as medicinal delivery and tissue engineering materials It is likely that there will be. In other words, after mixing with medicines or cells in a sol state, they are injected into the body through subcutaneous or intramuscular injection to make a depot instantaneously at a desired site, thereby slowly releasing the drug, Can be reproduced. These biodegradable materials can be implanted without surgery and sterilized in a sol state through a simple microfilter.

그러나 폴록사머, 즉, 폴리(에틸렌글리콜)-폴리(프로필렌글리콜)-폴리(에틸렌글리콜)의 경우, 20 내지 30 중량%의 수용액으로부터 만든 수화젤이라도 1 내지 3 일 이내에 대부분 용해되어 젤의 형태를 유지하지 못하기 때문에 의약전달/조직 공학의 소재로서는 제한이 되어왔다.However, in the case of poloxamer, i.e., poly (ethylene glycol) -poly (propylene glycol) -poly (ethylene glycol), even a hydrogel made from 20 to 30% by weight aqueous solution is mostly dissolved within 1 to 3 days, It has been limited in the area of medicine delivery / tissue engineering.

본원에서는, 포스포릴 콜린(phosphorylcholine, PC)와 생체 적합성을 가진 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol, PPG)로 구성된 새로운 쯔비터 이온성 고분자를 보고하고자 한다. 쯔비터 이온성이 있는 PC는, 생체 세포막의 주된 요소인 포스파티딜콜린의 작용기이다. PPG는 이미 미국 식약청(FDA)에서 인체에 정맥 주사와 피하 주사, 경구 복용이 가능함을 승인 받은 물질이다. PPG 수용액은 LCST를 나타내며, LCST는 PPG의 분자량에 의해 결정된다. PPG 수용액의 LCST는 각각 PPG의 분자량이 각각 425, 1000, 2000 달톤(Da)일 때, 65℃, 33℃, 및 20℃인 것으로 나타났다. PPG의 LCST 양상 및 쯔비터 이온성 성질을 지닌 PC와, 말단이 PC로 개질 된 PPG의 낮은 단백질 흡착성으로 인하여, PC-PPG-PC는 온도 민감성 생체 적합 소재로서 기대되고 있다. 또한 친수성이 있는 PC와 PPG 간의 결합은, PPG의 LCST를 증가시킬 것으로 예상된다. 그러므로 20℃ 에서 LCST를 보이는 2700 달톤의 PPG가 생체 의료 분야에서의 응용성이 여러 방면에서 고려되었다. Here, we report a new zwitterionic polymer composed of phosphorylcholine (PC) and biocompatible polypropylene glycol (PPG). PC with zwitterion is a functional group of phosphatidylcholine, which is a main component of a biological cell membrane. PPG has already been approved by the US Food and Drug Administration (FDA) for intravenous, subcutaneous, or oral administration to humans. The aqueous solution of PPG represents LCST, and the LCST is determined by the molecular weight of PPG. The LCST of the aqueous solution of PPG was 65 ° C, 33 ° C, and 20 ° C, respectively, when the molecular weights of PPG were 425, 1000 and 2000 daltons, respectively. PC-PPG-PC is expected to be a temperature-sensitive biocompatible material due to the low protein adsorption properties of PC with PPG's LCST and zwitterionic properties and PPG modified with PC's at the ends. It is also expected that the bonding between hydrophilic PC and PPG will increase the LCST of PPG. Therefore, 2700 daltons of PPG showing LCST at 20 ℃ has been considered in various aspects in the field of biomedical applications.

한편, 써모젤(thermogel)은 온도가 증가하면 졸-젤 변이를 보이는 고분자 수용액으로서, 써모젤의 반응은 고분자의 친수성과 소수성의 미세한 균형에 의해 나타난다. 약물 또는 세포는 고분자 수용액을 보통 37℃와 같이 따뜻한 환경이 되도록 열을 가했을 때, 수화젤과 결합한다. 젤 생성에 있어서 간단한 절차와 온화한 조건 때문에, 써모젤은 바이오 의약품의 전달을 위한 유망한 지지체로 제안되었다. On the other hand, thermogel is an aqueous solution of a polymer which shows a sol-gel mutation at an increased temperature. The reaction of the thermogel is caused by a fine balance between hydrophilicity and hydrophobicity of the polymer. The drug or cell binds to the hydrogel when the polymer solution is heated to a warm environment, usually at 37 ° C. Due to the simple procedure and mild conditions in gel formation, thermosel has been proposed as a promising support for the delivery of biopharmaceuticals.

미국 특허 제6,117,949호, 제6,201,072호, 및 제6,841,617호는 온도를 상승시킬 때 수용액에서 수화젤로 전이가 일어나는 폴리에틸렌글리콜/폴리락타이드 또는 폴리글리콜라이드 및 이들의 의학적 응용을 기술하고 있다. U.S. Patent Nos. 6,117,949, 6,201,072, and 6,841,617 describe polyethylene glycols / polylactides or polyglycolides and their medical applications where the transition from aqueous solution to hydrated gel takes place when the temperature is raised.

미국 공개 특허 제 20060018949호는, 온도를 상승시킬 때 수용액에서 수화젤로 전이가 일어나는 폴리에틸렌글리콜/폴리프로필렌프말레이트 및 이들의 의학적 응용을 기술하고 있다. U.S. Published Patent Application 20060018949 describes polyethylene glycol / polypropylene fumarate which undergoes the transition from aqueous solution to hydrated gel when the temperature is raised, and their medical applications.

미국 특허 공개 공보 제20050020808호는, 온도를 상승시킬 때 수용액에서 수화젤로 전이가 일어나는 폴리포스파젠을, 미국 특허 제6,344,488호는 키토산/글리세롤 인산염 및 이들의 의학적 응용을 기술하고 있다. U.S. Patent No. 5,344,488 describes chitosan / glycerol phosphates and their medical applications. US Patent Publication No. 20050020808 discloses polyphosphazenes where the transition from an aqueous solution to a hydrogel takes place when the temperature is raised.

미국 특허 공개 공보 제20040077780호는, 온도를 상승시킬 때 수용액에서 수화젤로 전이가 일어나는 폴리에틸렌글리콜/2 종류 이상의 아미노산으로 이루어진 폴리펩티드 공중합체 및 이들의 의학적 응용을 광범위하게 기술하고 있다.U.S. Patent Publication No. 20040077780 broadly describes polypeptide copolymers composed of polyethylene glycol / two or more kinds of amino acids in which transition from an aqueous solution to a hydrated gel takes place when the temperature is raised, and their medical applications.

대한민국 특허 공개 공보 제2002-0023441호는, 졸-젤 상전이를 일으키는 이소프로필아크릴아미드 공중합체 및 이를 이용한 혈관 폐색을 기술하고 있다. Korean Patent Publication No. 2002-0023441 describes isopropylacrylamide copolymers causing sol-gel phase transition and vascular occlusion using the same.

미국 특허 공보 20050175573 A1은, 폴록사머를 우레탄 또는 유레아의 화학결합을 이용한 다중 공중합 폴록사머(multiblock poloxamer) 제조를 특징으로 한다.U.S. Patent No. 20050175573 A1 describes poloxamer as a multifunctional poloxamer preparation using chemical bonding of urethane or urea.

본원은, 졸-젤 전이 특성을 갖는 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체 및 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체의 생체물질로서의 용도를 제공하고자 한다.The present invention provides a zwitterionic temperature-sensitive polymer having sol-gel transition properties and a zwitterionic temperature-sensitive polymer as a biomaterial.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본원의 제 1 측면은, 하기 화학식 1로서 표시되는, 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체를 제공한다:A first aspect of the invention provides a zwitterionic temperature responsive polymer represented by the following formula:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Z1-PAG-Z2;Z 1 -PAG-Z 2 ;

상기 화학식 1 중, PAG는 폴리알킬렌글리콜이고; Z1 및 Z2는 각각 독립적으로, 포스포릴 콜린, 포스포릴 에탄올아민, 포스포릴 세린, 술포베타인, 카르복시베타인, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 쯔비터 이온성 (zwitterionic) 물질 (또는 작용기)을 포함함.Wherein PAG is a polyalkylene glycol; Z 1 and Z 2 are each independently a zwitterionic substance selected from the group consisting of phosphoryl choline, phosphoryl ethanolamine, phosphoryl serine, sulphobetaine, carboxybetaine, and combinations thereof. (Or functional group).

본원의 제 2 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체 내에 혼입된 약물을 포함하는, 약물 전달체를 제공한다.A second aspect of the invention provides a drug delivery vehicle comprising a drug incorporated into a zwitterionic temperature sensitive polymer according to the first aspect of the present invention.

본원의 제 3 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체를 포함하는, 조직공학용 매체 또는 지지체(scaffold)를 제공한다.A third aspect of the invention provides a tissue engineering medium or scaffold comprising a zwitterionic temperature sensitive polymer according to the first aspect of the present disclosure.

본원의 일 구현예에 따르면, 생체 적합성을 지니는 폴리알킬렌글리콜과, 쯔비터 이온성(zwitterionic) 물질을 이용하여 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체를 제조할 수 있다. 본원의 일 구현예에 따른 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는, 일정한 농도 이상인 경우 특정 온도 이하에서는 수용액으로 존재하지만, 그 이상의 온도에서는 수화젤로 전이가 일어날 수 있으므로, 약물 또는 세포 전달체, 3차원 조직공학 매체, 또는 조직공학용 지지체로서 응용될 수 있다. 특히, 본원의 일 구현예에 따른 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는, 졸(sol) 상태에서 의약 또는 세포와 혼합된 뒤에, 피하 또는 근육 주사를 통하여 체내에서 투입되어 원하는 부위에서 수화젤이 순간적으로 만들어지도록 함으로써, 약물을 서서히 방출하거나 세포가 자라서 조직이 재생되도록 할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, zwitterionic temperature sensitive polymers can be prepared using biocompatible polyalkylene glycols and zwitterionic materials. The zwitterionic temperature-sensitive polymer according to one embodiment of the present invention is present as an aqueous solution at a certain temperature or lower when the concentration is higher than a certain concentration, but may transition to a hydrated gel at a temperature higher than a certain temperature. Tissue engineering media, or tissue engineering supports. Particularly, the zwitterionic temperature-sensitive polymer according to one embodiment of the present invention is mixed with medicines or cells in a sol state and then injected into the body through subcutaneous or intramuscular injection, By making it instantaneously, the drug can be released slowly or the cells can grow and allow the tissue to regenerate.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 생분해성능을 가지므로, 외과적 수술 없이 임플란트(implant)를 만들 수 있으며, 단순한 마이크로 필터를 통하여 졸 상태에서 살균하는 것이 가능하다.According to one embodiment of the present invention, since the zwitterionic temperature-sensitive polymer has biodegradability, it is possible to make an implant without surgical operation, and it is possible to sterilize in a sol state through a simple microfilter .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 쯔비터 이온성 물질은 낮은 단백질 흡착성으로 인한 생체 적합성 물질이므로, 생체 재료로 적용 시 염증을 방지하고 세포나 의약품에 안정성을 부여할 수 있는 특징을 갖는다.According to one embodiment of the present invention, since the zwitterionic material is a biocompatible material due to low protein adsorption property, the zwitterionic material is characterized by being able to prevent inflammation and impart stability to cells or drugs when applied as a biomaterial.

도 1의 (a)는, 본원의 일 구현예에 있어서, PC-PPG-PC의 합성 과정을 나타내는 모식도이다.
도 1 의 (b)는, 본원의 일 실시예에 있어서, CDCl3 용매 중 PC-PPG-PC의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 2의 (a) 내지 (d)는, 본원의 일 실시예에 있어서, PC-PPG-PC의 임계 마이셀(micelle) 농도를 측정한 그래프(a), PC-PPG-PC 수용액에서의 소수성 염료의 UV-vis 스펙트럼(b), PC-PPG-PC 수용액의 동적 광 산란에 의한 응집 또는 자기-회합의 크기 분포(c), 및 PC-PPG-PC 마이셀의 TEM 이미지(d)이다.
도 3의 (a) 내지 (d)는, 본원의 일 실시예에 있어서, 테스트 튜브 인버팅 방법으로 측정한 PC-PPG-PC 수용액의 위상도(a), PC-PPG-PC 수용액의 졸 젤 전이 거동을 나타내는 사진 이미지(b), PC-PPG-PC 수용액의 1H-NMR 스펙트럼(c), 및 PC-PPG-PC 수용액의 FT-IR 스펙트럼(d)이다.
도 4의 (a) 및 (b)는, 본원의 일 실시예에 있어서, 온도 함수로서 PC-PPG-PC 수용액의 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G")을 나타낸 그래프(a), 및 PC-PPG-PC 의 in vitro 인슐린 방출 거동을 나타낸 그래프(b)이다.
도 5의 (a) 내지 (c)는, 본원의 일 실시예에 있어서, PC-PPG-PC 의 in vitro 줄기세포(TMSC) 전달 프로파일(a), PC-PPG-PC 의 in vitro 줄기세포(TMSC) 전달 시스템(b), 및 PC-PPG-PC 젤에서의 3 차원 세포 배양 후, 시간에 따른 세포의 이미지(c)이다.
도 6은, 본원의 일 실시예에 있어서, 래트의 피하층에 주사한 PC-PPG-PC 의 H & E 염색 및 Masson’s 트리크롬 염색 이미지이다.
1 (a) is a schematic diagram showing a process of synthesizing PC-PPG-PC in one embodiment of the present invention.
FIG. 1 (b) shows the 1 H-NMR spectrum of PC-PPG-PC in CDCl 3 solvent in one embodiment of the present invention.
2 (a) to 2 (d) are graphs (a) and 2 (b), respectively, of the PC-PPG-PC in which the critical micelle concentration is measured, (C) of the aggregation or self-association by dynamic light scattering of the PC-PPG-PC aqueous solution, and the TEM image (d) of PC-PPG-PC micelle.
3 (a) to 3 (d) are graphs showing the phase diagram (a) of the aqueous solution of PC-PPG-PC measured by the butting method which is a test tube in one embodiment of the present invention, (B), 1 H-NMR spectrum (c) of PC-PPG-PC aqueous solution and FT-IR spectrum (d) of PC-PPG-PC aqueous solution.
4 (a) and 4 (b) are graphs (a) and (b) showing the storage modulus (G ') and loss modulus (G ") of PC- And PC-PPG-PC in vitro.
Figures 5 (a) -5 (c) illustrate the in vitro stem cell (TMSC) delivery profile (a) of PC-PPG-PC, the in vitro stem cells of PC-PPG- (B), and PC-PPG-PC gel after three-dimensional cell culture.
Figure 6 is H & E staining and Masson's trichrome stained images of PC-PPG-PC injected into the subcutaneous layer of rats in one embodiment of the invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is " on " another member, it includes not only when the member is in contact with the other member, but also when there is another member between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~ 를 위한 단계”를 의미하지 않는다.Throughout this specification, when an element is referred to as " including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The terms " about ", " substantially ", etc. used to the extent that they are used throughout the specification are intended to be taken to mean the approximation of the manufacturing and material tolerances inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure. The word " step (or step) " or " step " used to the extent that it is used throughout the specification does not mean " step for.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합(들)”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term " combination (s) thereof " included in the expression of the machine form means a mixture or combination of one or more elements selected from the group consisting of the constituents described in the expression of the form of a marker, Quot; means at least one selected from the group consisting of the above-mentioned elements.

본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는 “A 또는 B, 또는 A 및 B”를 의미한다.Throughout this specification, the description of "A and / or B" means "A or B, or A and B".

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments and examples and drawings.

본원의 제 1 측면은, 하기 화학식 1로서 표시되는, 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체를 제공한다:A first aspect of the invention provides a zwitterionic temperature responsive polymer represented by the following formula:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Z1-PAG-Z2;Z 1 -PAG-Z 2 ;

상기 화학식 1 중, PAG는 폴리알킬렌글리콜이고; Z1 및 Z2는 각각 독립적으로, 포스포릴 콜린, 포스포릴 에탄올아민, 포스포릴 세린, 술포베타인, 카르복시베타인, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 쯔비터 이온성(zwitterionic) 물질 (또는 작용기)을 포함함. Wherein PAG is a polyalkylene glycol; Z 1 and Z 2 are each independently a zwitterionic substance selected from the group consisting of phosphoryl choline, phosphoryl ethanolamine, phosphoryl serine, sulfobetaine, carboxybetaine, and combinations thereof. (Or functional group).

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 PAG의 양 말단에 결합되는 2 개의 쯔비터 이온성 물질인 상기 Z1 및 Z2는 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present invention, Z 1 and Z 2, which are two zwitterionic substances bonded to both ends of the PAG, may be the same or different from each other, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜(PAG)은 온도 감응형 중합체로서 사용될 수 있는 것으로 공지된 중합체를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리알킬렌글리콜(PAG)은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 또는 이들의 공중합체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the polyalkylene glycol (PAG) can be a polymer known to be usable as a temperature-sensitive polymer. For example, the polyalkylene glycol (PAG) may include, but is not limited to, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, or copolymers thereof.

또한, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜(PAG)은 글리콜산 외에 다른 단량체의 블록을 포함하는 공중합체일 수 있으며, 예를 들어, 상기 폴리알킬렌글리콜(PAG)은 에틸렌글리콜/프로필렌글리콜 공중합체, 락트산/글리콜산 공중합체, 락트산/에틸렌글리콜 공중합체, 락트산-글리콜산-에틸렌글리콜 공중합체, 락트산-글리콜산-프로필렌글리콜-에틸렌글리콜 공중합체, ε-카프롤락톤/에틸렌글리콜 공중합체, 3-히드록시부티르산/프로필렌글리콜 공중합체, 푸마르산화프로필렌/에틸렌글리콜 공중합체, 유기포스파젠/에틸렌글리콜 공중합체, 폴리펩티드계 블록 공중합체 또는 이들 각각을 두 종류 이상 포함하여 연결된 공중합체를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Also, in one embodiment of the invention, the polyalkylene glycol (PAG) may be a copolymer comprising blocks of monomers other than glycolic acid. For example, the polyalkylene glycol (PAG) may be a copolymer of ethylene glycol / Propylene glycol copolymer, lactic acid / glycolic acid copolymer, lactic acid / ethylene glycol copolymer, lactic acid-glycolic acid-ethylene glycol copolymer, lactic acid-glycolic acid-propylene glycol-ethylene glycol copolymer,? -Caprolactone / ethylene Glycol copolymers, 3-hydroxybutyric acid / propylene glycol copolymers, fumarated propylene / ethylene glycol copolymers, organic phosphazene / ethylene glycol copolymers, polypeptide block copolymers, or copolymers comprising two or more of these But may not be limited thereto.

또한, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜(PAG)은 블록 공중합체일 수 있으며, 예를 들어, 대표적인 블록 공중합체로는 ABA형 블록 공중합체가 있으며, 온도 감응성 수화젤을 형성할 수 있는 고분자로서 ABA형보다 더 복잡한 형태의 블록 공중합체도 많은 사례가 알려져 있다.Also, in one embodiment of the present invention, the polyalkylene glycol (PAG) may be a block copolymer, for example, a typical block copolymer is an ABA type block copolymer, and a temperature sensitive hydrated gel is formed Many examples of block copolymers that are more complex than the ABA type are known.

수화젤을 형성할 수 있는 상기 ABA형 블록 공중합체는, 대개 친수성 블록 또는 분절(segment)과, 소수성 블록 또는 분절을 함께 갖추고 있다. 승온 시 수화젤을 형성하는 온도 감응성 고분자는 대부분 화학 가교를 포함하고 있지 않기 때문에, 온도에 따라 가역적으로 젤을 형성 또는 해체하며, 높은 온도에서 수화젤을 형성하는 원동력은 고온 하에서의 소수성 상호작용의 크기 증가이다. 이러한 고분자들은 대개 자기 조립하며, 물리적 가교를 형성한다.The ABA type block copolymer capable of forming a hydrogel usually has both a hydrophilic block or segment and a hydrophobic block or segment. The thermosensitive polymer forming the hydrogel at the time of heating does not include chemical crosslinking. Therefore, the gel is reversibly formed or disassembled depending on the temperature, and the driving force for forming the hydrogel at a high temperature is the magnitude of the hydrophobic interaction Increase. These polymers usually self-assemble and form physical bridges.

수화젤을 형성할 수 있는 유기 고분자에 관하여는 이 분야에 잘 알려져 있으므로 여기서 더 이상 상술하지는 않는다. 이 분야의 당업자라면 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체의 구체적인 용도에 맞추어 적절한 상전이 온도에서 상전이하고, 수화젤 상태로 유지되는 온도 영역이 적절한 범위에 있는 고분자를 전술한 종류의 공중합체 중에서 선택하고, 필요한 경우 변형하여 설계할 수 있을 것이다.Organic polymers capable of forming hydrated gels are well known in the art and are not described further herein. Those skilled in the art will be able to select among the above-mentioned types of polymers a phase in which the phase transition occurs at a suitable phase transition temperature according to the specific use of the zwitterionic temperature responsive polymer and the temperature range within which the gel is maintained is in the appropriate range , And if necessary, can be modified and designed.

예를 들어, 상기 블록 공중합체의 예로서, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜-폴리에틸렌글리콜(PEG-PPG-PEG) 3 블록 공중합체가 있다. 시판되는 이 3 블록 공중합체로는 독일 BASF사의 Pluronic P188(Poloxamer P188)이 있는데, 그 평균 조성은 (EG)80-(PG)27-(EG)80 (분자량=8,400)이다. Pluronic P188은 미국 식품의약청(FDA)에서 인간에게 사용을 승인한 생적합성, 생흡수성 고분자이다.For example, as an example of the block copolymer, polyethylene glycol-polypropylene glycol-polyethylene glycol (PEG-PPG-PEG) 3 block copolymer is available. As the commercially available three-block copolymer, Pluronic P188 (BASF) has an average composition of (EG) 80- (PG) 27- (EG) 80 (molecular weight = 8,400). Pluronic P188 is a biocompatible, bioabsorbable polymer approved by the US Food and Drug Administration (FDA) for human use.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜의 수평균 분자량이 약 500 내지 약 20,000 달톤(Da), 약 500 내지 약 15,000 달톤, 약 500 내지 약 10,000 달톤, 약 1,000 내지 약 20,000 달톤, 약 2,000 내지 약 20,000 달톤, 약 3,000 내지 약 20,000 달톤, 약 4,000 내지 약 20,000 달톤, 약 5,000 내지 약 20,000 달톤, 또는 약 10,000 내지 약 20,000 달톤일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment herein, the polyalkylene glycol has a number average molecular weight of about 500 to about 20,000 daltons, about 500 to about 15,000 daltons, about 500 to about 10,000 daltons, about 1,000 to about 20,000 daltons, about From about 2,000 to about 20,000 daltons, from about 3,000 to about 20,000 daltons, from about 4,000 to about 20,000 daltons, from about 5,000 to about 20,000 daltons, or from about 10,000 to about 20,000 daltons.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 일정 농도 이상일 경우, 그의 수성 용액에서 약 5℃ 내지 약 60℃의 온도에서 졸-젤 전이 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 약 5℃ 내지 약 60℃, 약 5℃ 내지 약 50℃, 약 5℃ 내지 약 40℃, 약 5℃ 내지 약 30℃, 약 5℃ 내지 약 20℃, 약 5℃ 내지 약 10℃, 약 10℃ 내지 약 60℃, 약 10℃ 내지 약 50℃, 약 10℃ 내지 약 40℃, 약 10℃ 내지 약 30℃, 약 10℃ 내지 약 20℃, 약 20℃ 내지 약 60℃, 약 20℃ 내지 약 50℃, 약 20℃ 내지 약 40℃, 약 20℃ 내지 약 30℃, 약 30℃ 내지 약 60℃, 약 30℃ 내지 약 50℃, 약 30℃ 내지 약 40℃, 약 40℃ 내지 약 60℃, 약 40℃ 내지 약 50℃, 약 50℃ 내지 약 60℃, 또는 약 35℃ 내지 약 40℃의 온도 범위에서 졸-젤 전이 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the zwitterionic temperature sensitive polymer may have sol-gel transition properties at a temperature of about 5 캜 to about 60 캜 in an aqueous solution thereof at a certain concentration or above, . For example, the zwitterionic temperature responsive polymer can be heated to a temperature of from about 5 캜 to about 60 캜, from about 5 캜 to about 50 캜, from about 5 캜 to about 40 캜, from about 5 캜 to about 30 캜, From about 10 캜 to about 30 캜, from about 10 캜 to about 20 캜, from about 5 캜 to about 10 캜, from about 10 캜 to about 60 캜, from about 10 캜 to about 50 캜, About 20 ° C to about 60 ° C, about 20 ° C to about 50 ° C, about 20 ° C to about 40 ° C, about 20 ° C to about 30 ° C, Sol-gel transition properties in the temperature range from about 30 캜 to about 40 캜, from about 40 캜 to about 60 캜, from about 40 캜 to about 50 캜, from about 50 캜 to about 60 캜, or from about 35 캜 to about 40 캜 But it may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 일정 농도 이상일 경우, 그의 수성 용액에서 체온 이상의 온도에서 졸-젤 전이 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 낮은 온도, 구체적으로는 약 25℃ 이하에서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 상기 폴리알킬렌글리콜과 상기 쯔비터 이온성 물질의 친수성 성질로 인하여, 온도가 증가됨에 따라 상기 폴리알킬렌글리콜이 소수성으로 변화하면서 마이셀을 형성하여, 수화젤로 변이가 일어날 수 있다. 이때, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체가 마이셀로 변이가 일어나는 온도를 임계 마이셀 온도(CMT)라 한다.In one embodiment of the present invention, the zwitterionic temperature sensitive polymer may have a sol-gel transition property at a temperature not lower than a body temperature in an aqueous solution thereof, but it may not be limited thereto. For example, at low temperatures, specifically below about 25 占 폚, the zwitterionic temperature responsive polymer can be prepared from the polyalkylene glycol and the zwitterionic material due to the hydrophilic nature of the polyalkylene glycol and the zwitterionic material, As the polyalkylene glycol changes to hydrophobic, it forms micelles, and mutation may occur in the hydrogel. At this time, the temperature at which the zwitterionic temperature responsive polymer undergoes micelle mutation is referred to as a critical micelle temperature (CMT).

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 물질은 단백질 비흡착 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 쯔비터 이온성 물질이 갖는 단백질 비흡착 특성으로 인하여, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 생체 적합성을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the zwitterionic material may have a protein non-adsorptive property, but the present invention is not limited thereto. For example, due to the non-adsorptive nature of the zwitterionic material, the zwitterionic temperature sensitive polymer may be biocompatible, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 체온 이상의 온도에서 갖는 졸-젤 전이 특성으로 인하여, 생체 재료에 응용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 졸-젤 전이 특성 및 상기 쯔비터 이온성 물질이 갖는 단백질 비흡착 특성으로 인하여, 의약 전달체 또는 세포 전달체와 같은 생체 재료에 응용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the zwitterionic temperature sensitive polymer may be applied to biomaterials due to sol-gel transition properties at body temperature or above, but may not be limited thereto. For example, the zwitterionic temperature-sensitive polymers may be applied to biomaterials such as medicinal carriers or cell carriers due to the sol-gel transfer characteristics and the non-adsorbed nature of the zwitterionic materials. But may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 온도가 더욱 증가할수록 특정 농도 범위에서, 다중 졸-젤-졸-젤 전이(multiple transition)를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 약 20℃ 이하의 온도 범위에서는 투명하고 낮은 점성의 졸 상태로서, 약 20℃ 내지 약 50℃의 온도 범위에서는 반투명한 반고체의 젤 상태로서, 약 50℃ 내지 약 65℃의 온도 범위에서는 반투명한 점성을 가진 졸 상태로서, 및 약 65℃ 이상의 온도 범위에서는 투명한 반고체의 젤 상태로 다중 전이될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment herein, the zwitterionic temperature sensitive polymer may exhibit multiple sol-gel-sol-gel-gel transitions at a certain concentration range with increasing temperature, but is not limited thereto . For example, the zwitterionic temperature responsive polymer is a transparent, low viscous sol state at a temperature range of about 20 ° C. or less, a semi-transparent semi-solid gel state at a temperature range of about 20 ° C. to about 50 ° C., But may be, but not limited to, a sol-gel state having a translucent viscosity at a temperature range of from about 50 DEG C to about 65 DEG C, and a gel state of a transparent semi-solid at a temperature range of about 65 DEG C or higher.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 또는 이들의 공중합체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the polyalkylene glycol may include, but is not limited to, polyethylene glycol, polypropylene glycol, or copolymers thereof.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜은 에스테르, 올쏘에스테르, 아세탈, 무수물, 아마이드, 우레탄, 티오케탈(thioketal), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 생분해성(biodegradable) 작용기를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the polyalkylene glycol is a biodegradable polymer selected from the group consisting of esters, oleo esters, acetals, anhydrides, amides, urethanes, thioketals, Functional group, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 생분해성 작용기는, 상기 폴리알킬렌글리콜의 생분해를 촉진 또는 유도하기 위한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the biodegradable functional group may be one for promoting or inducing biodegradation of the polyalkylene glycol, but the present invention is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 세포 배양 등에 응용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 세포는 배아 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, 간 세포, 심장 줄기 세포, 심근 세포, 내피 세포, 또는 섬유 아세포를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the zwitterionic temperature-sensitive polymer may be applied to cell culture, but the present invention is not limited thereto. For example, the cells may be embryonic stem cells, mesenchymal stem cells, liver cells, cardiac stem cells, myocardial cells, endothelial cells, or fibroblasts, but the present invention is not limited thereto.

본원의 제 2 측면은, 상기 본원의 제 1 측면에 따른 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체 내에 혼입된 약물을 포함하는, 약물 전달체를 제공한다. 본원의 제 2 측면에 따른 약물 전달체에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.A second aspect of the invention provides a drug delivery system comprising a drug incorporated into a zwitterionic temperature sensitive polymer according to the first aspect of the present invention. Although the description of the drug delivery system according to the second aspect of the present invention is omitted from the description of the first aspect of the present invention, the description of the first aspect of the present application is not limited to the second aspect of the present invention The same can be applied.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 하기 화학식 1로서 표시될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다:In one embodiment of the present invention, the zwitterionic temperature sensitive polymer may be represented by the following formula (1), but is not limited thereto:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Z1-PAG-Z2;Z 1 -PAG-Z 2 ;

상기 화학식 1 중, PAG는 폴리알킬렌글리콜이고; Z1 및 Z2는 각각 독립적으로, 포스포릴 콜린, 포스포릴 에탄올아민, 포스포릴 세린, 술포베타인, 카르복시베타인, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 쯔비터 이온성(zwitterionic) 물질을 포함함. Wherein PAG is a polyalkylene glycol; Z 1 and Z 2 are each independently a zwitterionic substance selected from the group consisting of phosphoryl choline, phosphoryl ethanolamine, phosphoryl serine, sulfobetaine, carboxybetaine, and combinations thereof. .

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 PAG의 양 말단에 결합되는 2 개의 쯔비터 이온성 물질인 상기 Z1 및 Z2는 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present invention, Z 1 and Z 2, which are two zwitterionic substances bonded to both ends of the PAG, may be the same or different from each other, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 일정 농도 이상일 경우, 그의 수성 용액에서 약 5℃ 내지 약 60℃의 온도에서 졸-젤 전이 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 약 5℃ 내지 약 60℃, 약 5℃ 내지 약 50℃, 약 5℃ 내지 약 40℃, 약 5℃ 내지 약 30℃, 약 5℃ 내지 약 20℃, 약 5℃ 내지 약 10℃, 약 10℃ 내지 약 60℃, 약 10℃ 내지 약 50℃, 약 10℃ 내지 약 40℃, 약 10℃ 내지 약 30℃, 약 10℃ 내지 약 20℃, 약 20℃ 내지 약 60℃, 약 20℃ 내지 약 50℃, 약 20℃ 내지 약 40℃, 약 20℃ 내지 약 30℃, 약 30℃ 내지 약 60℃, 약 30℃ 내지 약 50℃, 약 30℃ 내지 약 40℃, 약 40℃ 내지 약 60℃, 약 40℃ 내지 약 50℃, 약 50℃ 내지 약 60℃, 또는 약 35℃ 내지 약 40℃의 온도 범위에서 졸-젤 전이 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the zwitterionic temperature sensitive polymer may have sol-gel transition properties at a temperature of about 5 캜 to about 60 캜 in an aqueous solution thereof at a certain concentration or above, . For example, the zwitterionic temperature responsive polymer can be heated to a temperature of from about 5 캜 to about 60 캜, from about 5 캜 to about 50 캜, from about 5 캜 to about 40 캜, from about 5 캜 to about 30 캜, From about 10 캜 to about 30 캜, from about 10 캜 to about 20 캜, from about 5 캜 to about 10 캜, from about 10 캜 to about 60 캜, from about 10 캜 to about 50 캜, About 20 ° C to about 60 ° C, about 20 ° C to about 50 ° C, about 20 ° C to about 40 ° C, about 20 ° C to about 30 ° C, Sol-gel transition properties in the temperature range from about 30 캜 to about 40 캜, from about 40 캜 to about 60 캜, from about 40 캜 to about 50 캜, from about 50 캜 to about 60 캜, or from about 35 캜 to about 40 캜 But it may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 일정 농도 이상일 경우, 그의 수성 용액에서 체온 이상의 온도에서 졸-젤 전이 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the zwitterionic temperature sensitive polymer may have a sol-gel transition property at a temperature not lower than a body temperature in an aqueous solution thereof, but it may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 물질은 단백질 비흡착 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 쯔비터 이온성 물질이 갖는 단백질 비흡착 특성으로 인하여, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 생체 적합성을 가질 수 있으며, 이에 따라 의약 전달체 또는 세포 전달체와 같은 생체 재료에 응용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the zwitterionic material may have a protein non-adsorptive property, but the present invention is not limited thereto. For example, due to the non-adsorptive nature of the zwitterionic materials, the zwitterionic temperature sensitive polymers can have biocompatibility and thus can be applied to biomaterials such as medicinal carriers or cell carriers But may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체를 포함하는 약물 전달체는, 졸 상태에서 약물과 혼합된 뒤에 피하 또는 근육 주사를 통하여 체내에 투입될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체를 포함하는 약물 전달체는, 체내에 투입되어 원하는 부위에서 수화젤이 순간적으로 만들어짐으로써, 약물이 서서히 방출되도록 할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the drug delivery vehicle comprising the zwitterionic temperature responsive polymer may be injected into the body via subcutaneous or intramuscular injection after being mixed with the drug in a sol state, have. For example, the drug delivery vehicle containing the zwitterionic temperature sensitive polymer may be injected into the body to instantly produce a hydrogel at a desired site, thereby slowly releasing the drug. However, have.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 약물은 항암제, 호르몬, 항생제, 진통제, 항감염제, 단백질 또는 펩티드 의약, 핵산, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the drug can be selected from the group consisting of an anti-cancer agent, a hormone, an antibiotic, an analgesic, an anti-infective agent, a protein or peptide medicament, a nucleic acid, and combinations thereof. .

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 단백질 또는 펩티드 의약은 옥시토신, 바소프레신, 루테나이징 호르몬 방출 호르몬, 성장 호르몬, 인슐린, 글루카곤, 인터루킨, 인터페론, 가스트린, 칼시토닌, 에리쓰로포이어틴, 엔도르핀, 앤지오탠신, 암 고사 인자(TNF), 신경 성장 인자(NGF), 뼈형성 폴리펩타이드(BMP), 혈관형성 성장인자(VEGF), 그래뉼로사이트 콜로니 자극 인자(GCSF), 레닌 또는 항체를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment, the protein or peptide medicament is selected from the group consisting of oxytocin, vasopressin, ruthening hormone releasing hormone, growth hormone, insulin, glucagon, interleukin, interferon, gastrin, calcitonin, erythropoietin, endorphin, (TNF), nerve growth factor (NGF), bone morphogenetic polypeptide (BMP), angiogenic growth factor (VEGF), granulocyte colony stimulating factor (GCSF), renin or an antibody However, the present invention is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 핵산은 DNA, 플라스미드 DNA, RNA, RNAi, 또는 siRNA일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the nucleic acid may be, but is not limited to, DNA, plasmid DNA, RNA, RNAi, or siRNA.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 함암제는 탁솔, 아드리아마이신, 블레오마이신, 시스플라틴, 카보플라틴, 독소루비신, 5-플로로우라실, 메톨트렉세이트 또는 안티노마이신 D를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the anti-cancer agent may be one comprising taxol, adriamycin, bleomycin, cisplatin, carboplatin, doxorubicin, 5-fluorouracil, methotrexate or antinomycin D, .

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 또는 이들의 공중합체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the polyalkylene glycol may include, but is not limited to, polyethylene glycol, polypropylene glycol, or copolymers thereof.

본원의 제 3 측면은, 상기 본원의 제 1 측면에 따른 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체를 포함하는, 조직공학용 매체 또는 지지체(scaffold)를 제공한다. 본원의 제 3 측면에 따른 조직공학용 매체 또는 지지체(scaffold)에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 3 측면에 동일하게 적용될 수 있다.A third aspect of the invention provides a tissue engineering medium or scaffold comprising a zwitterionic temperature responsive polymer according to the first aspect of the present invention. Although a detailed description has been omitted for the tissue engineering medium or scaffold according to the third aspect of the present invention, the description of the first and second aspects of the present invention is omitted, The same can be applied to the third aspect of the present application.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜의 수평균 분자량이 약 500 내지 약 20,000 달톤(Da)일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment herein, the number average molecular weight of the polyalkylene glycol may be from about 500 to about 20,000 daltons (Da), but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 일정 농도 이상일 경우, 그의 수성 용액에서 약 5℃ 내지 약 60℃의 온도에서 졸-젤 전이 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 약 5℃ 내지 약 60℃, 약 5℃ 내지 약 50℃, 약 5℃ 내지 약 40℃, 약 5℃ 내지 약 30℃, 약 5℃ 내지 약 20℃, 약 5℃ 내지 약 10℃, 약 10℃ 내지 약 60℃, 약 10℃ 내지 약 50℃, 약 10℃ 내지 약 40℃, 약 10℃ 내지 약 30℃, 약 10℃ 내지 약 20℃, 약 20℃ 내지 약 60℃, 약 20℃ 내지 약 50℃, 약 20℃ 내지 약 40℃, 약 20℃ 내지 약 30℃, 약 30℃ 내지 약 60℃, 약 30℃ 내지 약 50℃, 약 30℃ 내지 약 40℃, 약 40℃ 내지 약 60℃, 약 40℃ 내지 약 50℃, 약 50℃ 내지 약 60℃, 또는 약 35℃ 내지 약 40℃의 온도 범위에서 졸-젤 전이 특성을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the zwitterionic temperature sensitive polymer may have sol-gel transition properties at a temperature of about 5 캜 to about 60 캜 in an aqueous solution thereof at a certain concentration or above, . For example, the zwitterionic temperature responsive polymer can be heated to a temperature of from about 5 캜 to about 60 캜, from about 5 캜 to about 50 캜, from about 5 캜 to about 40 캜, from about 5 캜 to about 30 캜, From about 10 캜 to about 30 캜, from about 10 캜 to about 20 캜, from about 5 캜 to about 10 캜, from about 10 캜 to about 60 캜, from about 10 캜 to about 50 캜, About 20 ° C to about 60 ° C, about 20 ° C to about 50 ° C, about 20 ° C to about 40 ° C, about 20 ° C to about 30 ° C, Sol-gel transition properties in the temperature range from about 30 캜 to about 40 캜, from about 40 캜 to about 60 캜, from about 40 캜 to about 50 캜, from about 50 캜 to about 60 캜, or from about 35 캜 to about 40 캜 But it may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체를 포함하는 조직공학용 매체 또는 지지체는, 졸 상태에서 세포와 혼합된 뒤에 피하 또는 근육 주사를 통하여 체내에 투입될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체를 포함하는 조직공학용 매체 또는 지지체는 체내에 투입되어 원하는 부위에서 수화젤이 순간적으로 만들어짐으로써, 세포가 자라서 조직이 재생되도록 유도할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the tissue engineering medium or support comprising the zwitterionic temperature responsive polymer may be injected into the body via subcutaneous or intramuscular injection after being mixed with cells in the sol state, . For example, a tissue engineering medium or supporter containing the zwitterionic temperature-sensitive polymer may be injected into the body to instantly produce a hydrated gel at a desired site, thereby inducing cells to regenerate tissue, But may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 체온 이상의 온도에서 수화젤로의 전이가 일어나고, 체내에서 안정하게 유지되는 특성을 가지므로 조직공학용 지지체로서 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the zwitterionic temperature-sensitive polymer may be used as a support for tissue engineering since it has a property of transitioning to a hydrated gel at a temperature higher than body temperature and being stably maintained in the body, .

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조직공학용 매체 또는 지지체는 외과적 수술 없이 임플란트를 생성할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 조직공학용 매체 또는 지지체는 생분해능을 가진 쯔비터 이온성 물질로 인하여, 외과적 수술 없이 임플란트를 생성할 수 있으며, 마이크로 필터를 이용하여 졸 상태에서 살균될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the tissue engineering media or scaffold can be, but is not limited to, produce implants without surgery. For example, the tissue engineering media or scaffold may be capable of producing implants without surgical procedures due to zwitterionic materials having biodegradability, and may be sterilized in a sol state using a microfilter, but not limited thereto .

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조직공학용 매체 또는 지지체는, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체 내에 혼입된, 콘드로사이트, 배아 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, 간 세포, 심장 줄기 세포, 심근 세포, 내피 세포, 섬유아세포, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 세포를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the tissue engineering medium or support comprises a chondroitin, embryonic stem cell, mesenchymal stem cell, liver cell, cardiac stem cell, myocardium But are not limited to, one or more cells selected from the group consisting of cells, endothelial cells, fibroblasts, and combinations thereof.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 주사형 조직공학 재료로서 응용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체의 졸-젤 전이 특성을 이용하여 특정 연골 부위에 주사함으로써, 연골 재생 능력을 극대화 할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the zwitterionic temperature sensitive polymer may be applied as a scanning type tissue engineering material, but it is not limited thereto. For example, the sol-gel transfer characteristics of the zwitterionic temperature responsive polymer may be used to maximize cartilage regeneration ability by injecting it into a specific cartilage area, but the present invention is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 또는 이들의 공중합체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the invention, the polyalkylene glycol may include, but is not limited to, polyethylene glycol, polypropylene glycol, or copolymers thereof.

이하, 본원의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 본원의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것 일뿐, 본원의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are given to aid understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

[[ 실시예Example ] ]

쯔비터Zwitter 이온성 온도 민감성 중합체(PC- The ionic temperature sensitive polymer (PC- PPGPPG -PC)의 합성-PC) Synthesis

실험에 사용된 폴리프로필렌글리콜(polypropyleneglycol, M.W. = 2,700 달톤), 2-클로로-2-옥소-1,3,2-디옥사포스포랜(2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphospholane), 트리에틸아민, 트리메틸아민, 무수 톨루엔, 및 무수 아세토니트릴은 Sigma-Aldrich, USA에서 구입되었다.The polypropylene glycol (MW = 2,700 daltons), 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphospholane ), Triethylamine, trimethylamine, anhydrous toluene, and anhydrous acetonitrile were purchased from Sigma-Aldrich, USA.

PC-PPG-PC는 알코올과 2-클로로-2-옥소-1,3,2-디옥사포스포랜 사이의 반응을 통해서 합성되었다. 폴리프로필렌글리콜(10 g, 3.70 mmol)과 트리에틸아민(1.3 mL, 9.33 mmol)이 무수 톨루엔(100 mL)에 용해되었다. 2-클로로-2-옥소-1,3,2-디옥사포스포랜(0.68 mL, 7.40 mmol)이 상기 용액에 첨가되었고, 상기 반응 혼합물은 상온에서 20 시간 동안 교반되었다. 석출된 트리메틸암모늄 클로라이드는 여과되었고, 남은 용매는 제거되었다. 생성물은 압력 반응기에서 무수 아세토니트릴(25 mL)에 용해되었다. 반응기를 드라이아이스-아세톤 베스(bath)에 담그고, 이어서 트리메틸아민(0.88 mL, 9.38 mmol)를 첨가하였다. 압력 반응기를 밀봉한 후, 반응을 65℃에서 72 시간 동안 진행하였다. 반응 혼합물은 상온으로 냉각되었고, 잔류 트리메틸아민과 용매는 증발시켜 제거되었다. 24 시간 동안 질소로 버블링 해준 후, 생성물은 여막 분석법(cut-off 분자량 1,000 달톤)으로 정제되었다. 그 후, 정제된 생성물을 동결 건조하였다. 최종 수득률은 84 % 이다.PC-PPG-PC was synthesized through the reaction between alcohol and 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphosphorane. Polypropylene glycol (10 g, 3.70 mmol) and triethylamine (1.3 mL, 9.33 mmol) were dissolved in anhydrous toluene (100 mL). 2-Chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphosphorane (0.68 mL, 7.40 mmol) was added to the solution and the reaction mixture was stirred at room temperature for 20 hours. Precipitated trimethyl ammonium chloride was filtered off and the remaining solvent was removed. The product was dissolved in anhydrous acetonitrile (25 mL) in a pressure reactor. The reactor was immersed in a dry ice-acetone bath followed by the addition of trimethylamine (0.88 mL, 9.38 mmol). After the pressure reactor was sealed, the reaction was allowed to proceed at 65 占 폚 for 72 hours. The reaction mixture was cooled to room temperature and the residual trimethylamine and solvent were removed by evaporation. After bubbling with nitrogen for 24 h, the product was purified by a filtration method (cut-off molecular weight 1,000 daltons). The purified product was then lyophilized. The final yield is 84%.

온도 민감성 중합체의 NMR 및 NMR of temperature sensitive polymers and FTIRFTIR 분석 analysis

상기 제조된 PC-PPG-PC의 구조는 CDCl3 용매 중 1H-/31P-NMR분광기(500 MHz NMR 분광기; Varian, USA)와 FTIR 분광기(FTIR 분광광도계 FTS-800; Varian, USA)를 통해서 확인되었다. 또한, PC-PPG-PC(45.0 중량%, D2O 용매)의 1H-NMR 및 FTIR 스펙트럼이 10℃ 내지 80℃의 온도 범위에서 조사되었다. 상기 PC-PPG-PC 는 각각의 온도에서 5 분간 평형화되었다.The structure of the PC-PPG-PC prepared above was CDCl 3 Was confirmed by 1 H- / 31 P-NMR spectroscopy (500 MHz NMR spectrometer; Varian, USA) and FTIR spectrometer (FTIR spectrophotometer FTS-800; Varian, USA) in the solvent. Further, 1 H-NMR and FTIR spectra of PC-PPG-PC (45.0 wt%, D 2 O solvent) were examined at a temperature range of 10 ° C to 80 ° C. The PC-PPG-PC was equilibrated at each temperature for 5 minutes.

젤 침투 크로마토그래피(gel permeation chromatography, Gel permeation chromatography, GPCGPC ))

펌프(SP930D; Younglin, Korea)와 굴절률 검출기(RI750F; Younglin, Korea)로 이루어진 GPC 시스템을 이용하여, 고분자의 분자량과 분자량 분포를 측정하였다. N,N-디메틸포름아미드를 용리제로 사용하였고, OHpak SB-803QH 컬럼(Shodex, Japan)를 이용하여 분석하였다. 200 내지 20,000 달톤 범위의 분자량을 가진 폴리에틸렌글리콜(Polysciences 사, USA)이 표준 분자량으로 사용되었다.The molecular weight and molecular weight distribution of the polymer were measured using a GPC system consisting of a pump (SP930D; Younglin, Korea) and a refractive index detector (RI750F; Younglin, Korea). N, N-dimethylformamide was used as an eluent and analyzed using an OHpak SB-803QH column (Shodex, Japan). Polyethylene glycol (Polysciences, USA) having a molecular weight in the range of 200 to 20,000 daltons was used in standard molecular weights.

동적 광 산란(dynamic light scattering, DLS) 분석Dynamic light scattering (DLS) analysis

PC-PPG-PC의 크기와 자기 조립은 동적광산란기(Zetasizer Nano; Malvern Instruments Inc., USA)로 조사되었다. 532 nm에서 동작하는 200-YAG DPSS 레이저(Lange, Germany)가 광원으로 사용되었다. 고분자 수용액의 산란 강도는 25℃에서 0.0005 내지 1.0 중량%의 범위에서 농도 함수로서 측정되었다. 또한, 고분자 및 고분자 자기 조립체의 대략적인 크기는 0.10 중량%의 고정된 농도에서 10℃, 25℃, 및 40℃에서 온도 함수로서 측정되었다. 산란 강도는 173o 각도의 입사 빔으로 측정되었다. 동적 광 산란 결과는 CONTIN 정규화 방법에 의해 분석되었다. 확산 계수로부터, 고분자 조립체의 유체 역학적 크기는 스토크-아인슈타인 방정식(Stokes-Einstein equation)에 의해 수득되었다.The size and self-assembly of PC-PPG-PC were investigated with a dynamic light scattering machine (Zetasizer Nano; Malvern Instruments Inc., USA). A 200-YAG DPSS laser (Lange, Germany) operating at 532 nm was used as the light source. The scattering intensity of the aqueous polymer solution was measured as a concentration function at a range of 0.0005 to 1.0% by weight at 25 캜. In addition, the approximate size of the polymeric and polymeric self-assemblies was measured as a function of temperature at 10, 25, and 40 C at a fixed concentration of 0.10 wt%. Scattering intensity was measured with an incident beam angle of 173 o. Dynamic light scattering results were analyzed by CONTIN normalization method. From the diffusion coefficient, the hydrodynamic size of the polymer assembly was obtained by the Stokes-Einstein equation.

임계 Criticality 마이셀Micelle 온도(critical micelle temperature,  The critical micelle temperature, CMTCMT ) 측정) Measure

제조된 PC-PPG-PC의 임계 마이셀 온도를 측정하기 위해, 먼저 4.0 M농도의 소수성 염료(1,6-디페닐-1,3,5-헥사트리엔, DPH)가 PC-PPG-PC 수용액(0.10 중량%)에 용해되었다. 상기 염료의 UV-가시 스펙트럼의 변화는 10℃ 내지 80℃까지의 온도 범위에서 온도의 함수로서 UV-가시 분광기(S3100, Sinco, Korea)로 측정되었다. PC-PPG-PC는 각각의 온도에서 5 분 동안 평형화되었다.In order to measure the critical micelle temperature of the PC-PPG-PC thus prepared, a hydrophobic dye (1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene, DPH) (0.10% by weight). The change in the UV-visible spectrum of the dye was measured with a UV-visible spectroscope (S3100, Sinco, Korea) as a function of temperature in the temperature range from 10 캜 to 80 캜. PC-PPG-PC was equilibrated at each temperature for 5 minutes.

투과 전자 현미경 (transmission electron microscopy, Transmission electron microscopy (transmission electron microscopy, TEMTEM ) 분석) analysis

PC-PPG-PC 수용액(10 mL, 0.10 중량%)이 200 메쉬의 탄소 코팅된 구리 그리드 위에 배치되고, 물이 실온에서 천천히 증발되었다. 현미경 사진은 200 kV의 가속 전압에서 JEM-2100F 현미경(JEOL, Japan)을 사용하여 수득되었다.A PC-PPG-PC aqueous solution (10 mL, 0.10 wt%) was placed over a 200 mesh carbon coated copper grid and water was slowly evaporated at room temperature. Micrographs were obtained using a JEM-2100F microscope (JEOL, Japan) at an accelerating voltage of 200 kV.

PC-PC- PPGPPG -PC의 -PC 상평형Phase equilibrium 그림(phase diagram) Phase diagram

고분자 수용액의 졸-젤 전이 온도는 테스트 튜브 인버팅 방법으로 측정되었다. 고분자 수용액(0.5 mL)이 11 mm의 내경을 갖는 테스트 튜브에 주입되었다. 전이 온도는 온도를 단계적으로 1℃씩 증가시키면서 흐름(졸) 및 비-흐름(젤) 기준으로 측정하였다. 각각의 데이터 포인트는 세 번 측정한 평균값이다.The sol - gel transition temperature of the aqueous polymer solution was measured by the butting method which is a test tube. An aqueous polymer solution (0.5 mL) was injected into a test tube having an inner diameter of 11 mm. The transition temperature was measured on a flow (sol) and non-flow (gel) basis with increasing the temperature step by step. Each data point is an average value measured three times.

동역학적 분석(dynamic mechanical analysis)Dynamic mechanical analysis

온도 함수로서, PC-PPG-PC 수용액의 동적 탄성률은 레오미터(Rheometer RS 1; Thermo Haake, USA)로 확인되었다. 수용성 고분자 용액(45.0 중량%)이 25 mm의 직경을 갖는 평행 판 사이에 배치되었다. 0.5 mm로 간극의 평행 판 사이를 유지시켰다. 동적 기계적 분석을 수행하기 전에, 샘플의 물 증발을 최소화하기 위해 젖은 면을 챔버의 내부에 배치하였다. 데이터는 1.0 rad/s 진동수에서 0.2℃/min의 가열 속도로 제어된 응력(stress, 4.0 dyne/cm2) 조건 하에서 수집되었다.As a function of temperature, the dynamic modulus of elasticity of PC-PPG-PC aqueous solution was determined with a Rheometer RS 1 (Thermo Haake, USA). A water soluble polymer solution (45.0 wt%) was placed between parallel plates having a diameter of 25 mm. The space between the parallel plates of the gap was maintained at 0.5 mm. Prior to performing dynamic mechanical analysis, a wetted surface was placed inside the chamber to minimize water evaporation of the sample. The data were collected under controlled stress (4.0 dyne / cm 2 ) at a heating rate of 0.2 ° C / min at a frequency of 1.0 rad / s.

In vitro 약물 방출In vitro drug release

인슐린이 PC-PPG-PC 수용액(45.0 중량%)에 용해되었다. 각 0.5 mL의 제제를 포함하고 있는 유리병을 37℃에서 10 분 동안 미리 인큐베이션 하였다. 그 후, 37℃에서 인산 완충 생리 식염수(pH=7.4, 3.0 mL)가 젤의 상부에 첨가되었다. 37℃에서 새로운 배지(3.0 mL)가 조심스럽게 지정된 시간 간격으로 교환되었다. 회수된 샘플은 214 nm의 파장에서 HPLC 시스템(Waters 1525B, Korea)으로 분석되었다. Jupiter 5m C18 300A 컬럼(250 × 4.60 mm 5micron, Phenomenex, USA)과 아세토니트릴/물(30/70, v/v) 공용매 시스템이 용리 용매로서 사용되었다.Insulin was dissolved in PC-PPG-PC aqueous solution (45.0 wt%). A glass bottle containing 0.5 mL of each formulation was preincubated at 37 DEG C for 10 minutes. Phosphate buffered saline (pH = 7.4, 3.0 mL) was then added to the top of the gel at 37 占 폚. At 37 째 C fresh medium (3.0 mL) was carefully replaced at designated time intervals. The recovered sample was analyzed with an HPLC system (Waters 1525B, Korea) at a wavelength of 214 nm. A Jupiter 5m C18 300A column (250 x 4.60 mm 5 micron, Phenomenex, USA) and acetonitrile / water (30/70, v / v) co-solvent systems were used as eluent solvents.

In In vivovivo 인슐린 전달  Insulin delivery

5 주령 수컷 SD 래트는 중앙실험동물(Central Lab Animal Inc., Korea.)에서 구입되었다. 상기 래트는 일주일 동안 안정화된 후, 당뇨병 유도를 위해 pH 4.5의 0.01 M 시트레이트 완충액에 스트렙토조토신(streptozotocin, 65 mg/Kg-rat)를 용해시켜 래트 복강에 주사하였다. 혈당치가 350 mg/dL이상으로 5 일 연속 지속되는 래트를 당뇨병으로 진단하였다. 그 다음, 13.8 mg/Kg-rat의 인슐린 투여량을 인슐린/PC-PPG-PC(45.0 중량%, 0.5 mL) 제형으로 당뇨 래트의 피하층에 주사하였다. 대조군으로는 식염수 및 PC-PPG-PC 수용액을 당뇨 래트의 피하층에 주사하였다. 물은 항상 공급하였고, 모든 래트는 광/암(12 시간/12 시간) 시스템 하에서 관리되었다. 2 시간 동안 금식시킨 후, 상기 래트의 혈당치를 혈당 측정기(Accu-Chek, Roche, Switzerland)를 사용하여 모니터링하였다. 비-당뇨병 래트의 혈중 글루코오스 레벨이 양성 대조군으로 모니터링되었으며, 각 그룹에서 n은 4이다.5-week-old male SD rats were purchased from a central laboratory animal (Central Lab Animal Inc., Korea). The rats were stabilized for one week and then injected into rat abdominal cavity by dissolving streptozotocin (65 mg / Kg-rat) in 0.01 M citrate buffer at pH 4.5 for the induction of diabetes. Diabetes mellitus was diagnosed in rats whose blood glucose level was more than 350 mg / dL for 5 consecutive days. The insulin dose of 13.8 mg / Kg-rat was then injected into the subcutaneous layer of diabetic rats in the form of insulin / PC-PPG-PC (45.0 wt%, 0.5 mL). As a control group, saline and PC-PPG-PC aqueous solution were injected into the subcutaneous layer of diabetic rats. Water was always supplied, and all rats were maintained under light / dark (12 hours / 12 hours) system. After fasting for 2 hours, the blood glucose levels of the rats were monitored using a glucose meter (Accu-Chek, Roche, Switzerland). Blood glucose levels in non-diabetic rats were monitored as a positive control, with n being 4 in each group.

3 차원3D 세포 배양 및 전달(3D cell culture and delivery) 분석 3D cell culture and delivery analysis

TMSC는 이화여자대학교 목동 병원(서울, 한국)에서 대학의 윤리적 지침에 따라, 11 세의 여성 기증자의 구개 편도로부터 분리되었다(IRB approval code: ETC 11-53-02). 기증자로부터 동의를 얻은 후, 편도는 편도선 수술을 통해 환자로부터 수집되었다. 줄기세포의 증식을 위하여, passage 5 이상의 줄기세포는 DMEM(high glucose Dulbecco’s modified eagle media, Hyclone, USA)과 10% (v/v) HycloneTM 페니실린/스트렙토마이신용액, 및 1.0% (v/v) Gibco® antibiotic-antimitotic 용액을 이용하여 5% CO2 조건 하에서 폴리스티렌 배양 플레이트에서 2 차원적으로 배양되었다. 채취한 TMSCs(passage 6, 0.4 x 106cells)를 PC-PPG-PC(45.0 중량%; 0.20 mL) 수용액에 현탁 시킨 후 37℃에서 24-웰 배양 접시에 주입하였다. 이러한 조건에서, TMSC는 졸-젤 전이에 의하여 젤에 의해 캡슐화되었다. 10% FBS 및 1% 페니실린/스트렙토마이신을 포함하고 있는 DMEM(1.0 mL, 37℃)을 세포 캡슐화한 PC-PPG-PC 써모젤(thermogel)에 첨가하였고, 37℃, 5% CO2 대기 하에서 매 3 일 마다 배지를 교체하였다. The TMSC was separated from the 11-year-old female donor's palatal tract according to the ethical guidelines of the Ewha Womans University Mokdong Hospital (Seoul, Korea) (IRB approval code: ETC 11-53-02). After obtaining consent from the donor, the tonsil was collected from the patient through tonsillectomy. For stem cell proliferation, stem cells of passage 5 or higher were cultured in DMEM (high glucose Dulbecco's modified eagle media, Hyclone, USA), 10% (v / v) Hyclone penicillin / streptomycin solution, And cultured two-dimensionally on polystyrene culture plates under 5% CO 2 conditions using Gibco® antibiotic-antimitotic solution. The collected TMSCs (passage 6, 0.4 x 10 6 cells) were suspended in an aqueous solution of PC-PPG-PC (45.0 wt%; 0.20 mL) and then injected into a 24-well culture dish at 37 ° C. In these conditions, TMSC was encapsulated by gel by sol-gel transfer. Sheets under the 10% FBS and 1% penicillin / streptomycin containing the azithromycin DMEM (1.0 mL, 37 ℃) a cell encapsulated by PC-PPG-PC writing was added to Mauser (thermogel), 37 ℃, 5 % CO 2 atmosphere The medium was changed every 3 days.

세포 생존율 및 증식(cell viability and proliferation) 분석Cell viability and proliferation analysis

PC-PPG-PC 써모젤에서의 세포 생존율은 0 일(1 시간), 1 일, 3 일 및 7 일간 배양한 후, Live/Dead kit(Life Technologies, USA)로 측정되었다. 써모젤에 캡슐화된 TMSCs는 인산염 완충 식염수를 용매로 이용하여 에티디움 호모다이머-1(ethidium homodimer-1, 4.0 μM) 및 칼세인 AM(calcein AM, 2.0 μM)를 제조하여 15 분 동안 37℃에서 배양되었다. 표시된 세포들은 Olympus IX71 형광 현미경과 Olympus DP2-BSW를 사용하여 이미지를 확인하고, 촬영되었다. 살아 있는 세포는 칼세인 AM에 의하여 녹색으로 염색이 되고, 죽은 세포는 에티디움 호모다이머-1에 의하여 빨간색으로 염색이 되었다. 세포 증식은 셀 카운팅 키트-8(CCK-8, Dojindo Co. Ltd., Kumamoto, Japan) (n=3)로 모니터링되었다. CCK-8 용액(1.5 mL, 배지 중 10% v/v)이 각 웰에 첨가되었다. 3 시간 동안 배양 후, ELISA 리더기(Model 550; Bio-Rad, USA)를 이용하여 450 nm에서 측정하였고, 655 nm를 기준선으로 사용하였다. Cell viability was measured by Live / Dead kit (Life Technologies, USA) after 0 day (1 hour), 1 day, 3 days and 7 days of culture in PC-PPG-PC thermoplastic. TMSCs encapsulated in thermogels were prepared by using ethidium homodimer-1 (4.0 μM) and calcein AM (2.0 μM) using phosphate buffered saline as a solvent and incubating the cells for 15 min at 37 ° C. Lt; / RTI > The cells displayed were imaged and photographed using an Olympus IX71 fluorescence microscope and an Olympus DP2-BSW. The living cells were stained green with curcane AM and the dead cells were stained red by ethidium homodimer-1. Cell proliferation was monitored with a cell counting kit-8 (CCK-8, Dojindo Co. Ltd., Kumamoto, Japan) (n = 3). CCK-8 solution (1.5 mL, 10% v / v in medium) was added to each well. After incubation for 3 hours, the sample was measured at 450 nm using an ELISA reader (Model 550; Bio-Rad, USA) and 655 nm was used as the baseline.

조직 친화성(tissue compatibility) 분석Analysis of tissue compatibility

쥐를 일주일 동안 안정화시킨 후, 쥐의 피하 층에 PC-PPG-PC 수용액(45.0 중량%, 0.5 mL/rat)을 주입하였다. 5 일 동안 배양한 후, 분석을 위하여 이식된 주위 조직을 채취하였다. 그 후, 상기 조직을 4% 파라포름알데히드 용액에서 24 시간 고정하였다. 마지막으로, 고정된 조직을 파라핀에서 굳혔다. 파라핀 블록은 마이크로톰을 이용하여 6 μm두께로 섹션되었다. 샘플을 현미경 슬라이드에 고정시키고, 이어서 이를 Mayer’s 헤마톡실린-에오신(hematoxylin-eoisin, H&E) 방법과 Masson’s 트리크롬 염색 방법으로 염색하였다.The mice were stabilized for one week and then injected with PC-PPG-PC aqueous solution (45.0 wt%, 0.5 mL / rat) into the subcutaneous layer of the rats. After 5 days of culture, the implanted surrounding tissue was harvested for analysis. The tissue was then fixed in 4% paraformaldehyde solution for 24 hours. Finally, the fixed tissue was hardened in paraffin. The paraffin block was sectioned to a thickness of 6 μm using a microtome. Samples were fixed on a microscope slide and then stained with Mayer's hematoxylin-eoisin (H & E) method and Masson's trichrome staining method.

PC-PPG-PC는 PPG의 디히드록시 말단 그룹과 2-클로로-2-옥소-1,3,2-디옥사포스포랜 사이의 반응에 트리메틸아민을 처리하여 합성되었다[도 1의 (a)]. PC-PPG-PC(CDCl3 용매 중)의 1H-NMR 스펙트럼은 1.0 내지 1.2 ppm에서 폴리프로필렌글리콜의 메틸 그룹 피크를 나타낸다. 1H-NMR 스펙트럼의 1.2 내지 1.4 ppm에서 보이는 피크는 또한, 말단의 포스포릴 그룹과 연결된 폴리프로필렌글리콜의 메틸기의 작은 피크를 나타낸다. 4.4 내지 4.5 ppm에서의 피크는 포스포릴 그룹의 산소와 연결된 PC 그룹의 메틸렌 그룹에 기인한 피크이다. 3.2 내지 3.7 ppm피크는 PC의 메틸 그룹에서 기인한 것으로, PC의 메틸렌 그룹은 질소, PPG의 메틴기 및 PPG의 메틸렌기와 연결되어 있다[도 1의 (b)]. 1.0 내지 1.4 ppm (PPG의 메틸렌 피크)과 4.4 내지 4.5 ppm (PC의 메틸렌 피크) 피크를 비교함으로써, PPG의 양쪽 끝이 PC 그룹으로 캡핑되어 있음이 확인되었다. 31P-NMR 스펙트럼에서, 단일 피크 또한 PC-PPG-PC의 정확한 구조를 나타내었다. 깨끗한 중합체의 FTIR 스펙트럼은 포스포릴 콜린기를 1242 cm-1(P=O 스트레칭)에서 나타냈다. PC-PPG-PC의 GPC 크로마토그램은 PEG 표준에 대하여 1300의 평균 분자량과 1.1의 분자량 분포를 단봉으로 보여주었다.PC-PPG-PC was synthesized by treating trimethylamine in the reaction between the dihydroxy terminal group of PPG and 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphosphorane (Fig. 1 (a) ]. The 1 H-NMR spectrum of PC-PPG-PC (in CDCl 3 solvent) shows the methyl group peak of polypropylene glycol at 1.0 to 1.2 ppm. The peak seen at 1.2 to 1.4 ppm of the 1 H-NMR spectrum also indicates a small peak of the methyl group of the polypropylene glycol connected to the terminal phosphoryl group. The peak at 4.4 to 4.5 ppm is the peak due to the methylene group of the PC group linked to the oxygen of the phosphoryl group. The 3.2 to 3.7 ppm peak originates from the methyl group of PC, and the methylene group of PC is linked to nitrogen, the methine group of PPG and the methylene group of PPG (Fig. 1 (b)). By comparing the peaks of 1.0 to 1.4 ppm (methylene peak of PPG) with 4.4 to 4.5 ppm (methylene peak of PC), it was confirmed that both ends of PPG were capped with PC groups. In the 31 P-NMR spectrum, a single peak also showed the correct structure of PC-PPG-PC. The FTIR spectrum of the clean polymer showed the phosphorylcholine group at 1242 cm -1 (P = O stretching). The GPC chromatogram of PC-PPG-PC showed a mean molecular weight of 1300 and a molecular weight distribution of 1.1 for the PEG standard as a single bar.

동적 광 산란 분광기, 소수성 염료의 용해, 투과전자현미경(TEM)이 저농도의 PC-PPG-PC중합체 수용액의 자기 조립 거동을 조사하기 위하여 사용되었다. 25℃에서 PC-PPG-PC의 양친매성 특성으로 인해, 고분자는 마이셀을 형성하였다. 고분자의 농도를 증가시켰을 때, 산란 강도가 증가하기 시작하였고, 25℃에서 PPG 코어와 PC 쉘인 PC-PPG-PC 마이셀 형성이 제안되었다. PC-PPG-PC의 임계 마이셀 농도(CMC)는 약 25℃에서 0.05 내지 0.10 중량% 로 측정되었다[도 2의 (a)]. 1,6-디페닐-1,3,5-헥사트리엔(DHP)의 소수성 염료를 포함하고 있는 PC-PPG-PC(0.10 중량%) 수용액을 이용하여, 물 속에서 PC-PPG-PC의 자기 조립이 온도 함수로서 측정되었다. 염료는 소수성 환경에서 300 nm 내지 400 nm에서 특징적인 삼중 밴드를 보이는 반면, 친수성 환경에서는 300 nm에서 최대 흡광도를 나타냈다. 300 nm 내지 400 nm에서 삼중 밴드가 나타나는 것은 소수성 도메인이 형성되는 것을 시사하며, 즉 그것이 마이셀을 나타낸다. 25℃ 이상으로 PC-PPG-PC수용액의 온도를 증가시켰을 때, 337 nm, 356 nm, 및 375 nm에서 염료의 삼중 밴드가 나타났다[도 2의 (b)]. 60℃ 이상에서는 삼중 밴드가 사라지고, 상당한 산란이 UV-vis 스펙트럼에서 관찰되었다. UV-vis 스펙트럼은 상기 마이셀 구조가 25℃ 내지 60℃의 온도 범위에서 보존됨을 나타낸다. 25℃ 이하에서, 고분자는 PC와 PPG의 양쪽의 친수성 성질로 인하여 랜덤 코일 구조로 남아 있었다. 온도를 증가시킴에 따라, PC는 친수성인 양성이온으로 남아 있는 동안, PPG는 소수성이 되고, 따라서 PC-PPG-PC는 마이셀을 형성하게 된다. PC-PPG-PC 수용액(0.10 중량%)의 임계 마이셀 온도(CMT)는 약 25℃임이 확인되었다. 온도에 민감한 유니머(unimer)에서 마이셀로의 전환은, 현재 PC-PPG-PC 및 PEG-PPG-PEG 시스템의 고유한 특성이다. 60℃ 이상에서 PPG는 더욱 탈수가 진행되고, 열에너지는 PC의 이온 상호 작용을 약화시켰다. 온도에 민감한 마이셀 형성은 또한 동적 광 산란 방법으로 확인되었다. PC-PPG-PC의 자기조립 겉보기 크기는 25℃에서 220 nm(피크 평균)였고, PC-PPG-PC 수용액(0.10 중량%)의 광 산란 연구에서 10℃에서 가역적으로 2 내지 5 nm(단위체) 감소하였다[도 2의 (c)]. 40℃에서는 500 내지 1200 nm로 더 큰 고분자 응집이 관찰되었다. 고분자 수용액(0.10 중량%)으로부터의 TEM 이미지를 통해, 100 nm 내지 250 nm 크기의 구형 PC-PPG-PC 마이셀이 확인되었다. TEM이미지에서의 마이셀 크기는, 비록 이들 고분자 조립체의 형상이나 크기가 TEM 실험 중에 수분 증발 과정에 의해 손상될 수 있다 하더라도, 동적 광 산란 연구에서 얻은 것과 유사하였다[도 2의 (d)].Dynamic light scattering spectroscopy, dissolution of hydrophobic dyes, and transmission electron microscopy (TEM) were used to investigate the self-assembly behavior of low concentration PC-PPG-PC polymer solutions. Due to the amphipathic nature of PC-PPG-PC at 25 캜, the polymer formed micelles. When the concentration of the polymer was increased, the scattering intensity began to increase, and PC-PPG-PC micelle formation at PPG core and PC shell at 25 ° C was proposed. The critical micelle concentration (CMC) of PC-PPG-PC was measured at about 25 ° C at 0.05 to 0.10 wt% (Fig. 2 (a)). PPG-PC (0.10% by weight) aqueous solution containing hydrophobic dyes of 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DHP) Self-assembly was measured as a function of temperature. The dyes show characteristic triple bands at 300 nm to 400 nm in the hydrophobic environment, while they exhibit maximum absorbance at 300 nm in the hydrophilic environment. The appearance of a triple band at 300 nm to 400 nm suggests that a hydrophobic domain is formed, that is, it represents micelles. When the temperature of the PC-PPG-PC aqueous solution was increased to 25 ° C or more, triple bands of dyes appeared at 337 nm, 356 nm, and 375 nm (FIG. 2 (b)). Above 60 ° C, the triple band disappeared and significant scattering was observed in the UV-vis spectrum. The UV-vis spectrum shows that the micelle structure is preserved in the temperature range of 25 캜 to 60 캜. Below 25 ℃, the polymer remained a random coil structure due to the hydrophilic nature of both PC and PPG. As the temperature is increased, the PPG remains hydrophobic while the PC remains hydrophilic, thus PC-PPG-PC forms micelles. The critical micelle temperature (CMT) of PC-PPG-PC aqueous solution (0.10 wt%) was confirmed to be about 25 캜. The conversion of temperature-sensitive unimers to micelles is a unique feature of the current PC-PPG-PC and PEG-PPG-PEG systems. Above 60 ℃, PPG was further dehydrated and thermal energy weakened PC ion interaction. Temperature - sensitive micelle formation was also confirmed by dynamic light scattering method. The apparent self-assembled size of the PC-PPG-PC was 220 nm (peak average) at 25 ° C and was 2 to 5 nm (unit) at 10 ° C in the light scattering study of PC-PPG-PC aqueous solution (0.10% (Fig. 2 (c)). At 40 캜, larger polymer aggregation was observed at 500 to 1200 nm. Spherical PC-PPG-PC micelles of 100 nm to 250 nm in size were identified by TEM image from aqueous polymer solution (0.10 wt%). The micelle size in the TEM image was similar to that obtained in the dynamic light scattering study (Fig. 2 (d)), although the shape or size of these polymer assemblies may be damaged by moisture evaporation during the TEM experiment.

온도가 증가할수록, PC-PPG-PC 수용액은 40 내지 60 중량% 의 특정 농도 범위에서 다중 졸-젤-졸-젤 전이를 나타냈다[도 3의 (a)]. 예를 들어, 45 중량% 에서의 고분자 수용액은, 22℃ 이하에서 투명하고 낮은 점성의 졸 상태이다. 그러나 상기 고분자 수용액은, 22℃ 내지 56℃ 온도 범위에서는 반투명 반고체의 젤로 변하였다. 그 후, 56℃ 내지 66℃ 온도 범위에서 상기 고분자 수용액은 반투명 점성 졸로 전이되었다. 66℃ 이상의 온도에서, 상기 고분자 수용액은 투명한 반고체 젤로 변화하였다. 40.0 중량% 이하의 농도에서는, 온도 증가에 따라 PC-PPG-PC수용액의 점도는 변하였지만, 테스트 튜브의 응력에 대해 흐르지 않는 강한 젤을 형성하지 않았기 때문에 졸로 간주되었다. 반면에, 60.0 중량% 이상의 농도에서는 PC-PPG-PC 수용액이 0℃ 내지 80℃의 온도 범위에서 비-유동성 젤로서 존재하고 있었다. 고분자 수용액의 상 거동은 10℃(투명 졸), 25℃(반투명 젤), 60℃(반투명 졸), 그리고 70℃(투명 젤)로서, 이것은 사진으로 명확하게 입증되었다[도 3의 (b)]. PC-PPG-PC 수용액의 다중 전이에 관여하는 분자 거동 연구는, PC-PPG-PC 수용액(45.0 중량%, 용매는 D2O)의 1H-NMR 스펙트럼과 FTIR 스펙트럼에서 온도 함수로서 조사되었다. PC-PPG-PC 수용액(45.0 중량%, 용매는 D2O)의 1H-NMR 스펙트럼은 0.8 내지 1.4 ppm (-CH3)과 3.2 내지 3.8 ppm (-OCHCH2-)에서의 PPG 피크와 3.0 내지 3.2 ppm에서의 작은 PC[-N+(CH3)3] 피크 모두 온도를 증가시킴으로써 첫 번째 젤 영역에서 붕괴되는 것을 나타냈다[Gel (tl)]. 그러나, 60℃ 이상의 온도에서는 그 피크들의 강도가 증가하고, 형상은 더 날카롭게 변화하였다[도 3의 (c)]. 또한, 3.2 내지 3.4 ppm에서 PPG의 새로운 피크가 나타났고, 이것은 PPG의 상당한 탈수에 의하여 자기화학적 환경의 변화를 나타냈다. 1H-NMR 스펙트럼에서 피크의 붕괴와 샤프닝은 대응하는 부분의 분자 모션과 관련된 것이다. PC-PPG-PC의 1H-NMR 스펙트럼은 첫 번째 젤 영역에서의 PPG 분자 모션의 감소를 제안하였다. 그러나, 그것은 60℃ 이상으로 온도를 증가시키면 다시 증가하게 된다. 온도가 증가함에 따라, 1H-NMR 스펙트럼에서의 4.7 내지 5.0 ppm의 물 피크는 4.0 내지 4.4 ppm 으로 꾸준히 이동하였다. PC-PPG-PC 수용액(45.0 중량%, 용매는 D2O)을 FTIR 스펙트럼을 이용하여 온도 함수로 모니터링 하였다[도 3의 (d)]. PPG 수용액(45.0 중량%) 및 문헌의 FTIR 스펙트럼은 1230 cm-1에서 P=O 신축 진동 밴드를 할당할 수 있다. 온도가 10℃에서 80℃로 증가될 때, 밴드는 1230 cm-1에서 1249 cm-1로 이동되었다. 온도가 증가함에 따라, 음으로 하전된 포스포릴 그룹과, 양으로 하전된 콜린 그룹 간의 분자 간 이온 상호작용은, 결과적으로 P=O 스트레칭 밴드의 강화로 약화되었다. FTIR 스펙트럼에서의 힘 상수 또는 밴드 위치의 변화는, 폴리펩타이드의 카보닐 그룹(C=O)에 대해 분자간 수소결합이 관련되어 있다고 잘 알려져 있다. 수소결합을 체계적으로 구성한 베타시트 펩타이드의 1630 cm-1 카보닐 밴드가, 랜덤 코일 펩타이드의 1640 cm-1로 이동하였다.As the temperature increased, PC-PPG-PC aqueous solution exhibited multiple sol-gel-sol-gel transition at a specific concentration range of 40-60 wt% (Fig. For example, the aqueous polymer solution at 45 wt% is transparent and has a low viscous sol state at 22 [deg.] C or lower. However, the polymer aqueous solution turned into a translucent semi-solid gel at a temperature range of 22 to 56 占 폚. The polymer aqueous solution was then transferred to a semitransparent viscous sol at a temperature range of 56 [deg.] C to 66 [deg.] C. At a temperature of 66 캜 or higher, the aqueous polymer solution changed to a transparent semi-solid gel. At a concentration of 40.0% by weight or less, the viscosity of PC-PPG-PC aqueous solution changed with increasing temperature, but it was regarded as a sol because it did not form a strong gel that does not flow against the stress of the test tube. On the other hand, at a concentration of 60.0 wt% or more, the PC-PPG-PC aqueous solution was present as a non-flowable gel in a temperature range of 0 ° C to 80 ° C. The phase behavior of the aqueous polymer solution was clearly shown in the photograph as 10 캜 (transparent sol), 25 캜 (translucent gel), 60 캜 (translucent sol), and 70 캜 (transparent gel) ]. Molecular behavior studies involving multiple transfer of PC-PPG-PC aqueous solutions were investigated as a function of temperature in 1 H-NMR spectra and FTIR spectra of PC-PPG-PC aqueous solution (45.0 wt%, solvent D 2 O). The 1 H-NMR spectrum of PC-PPG-PC aqueous solution (45.0 wt%, solvent D 2 O) showed a PPG peak at 0.8 to 1.4 ppm (-CH 3 ) and 3.2 to 3.8 ppm (-OCHCH 2 - And the small PC [-N + (CH 3 ) 3 ] peaks at ~ 3.2 ppm showed that both were disrupted in the first gel region by increasing the temperature [Gel (tl)]. However, at a temperature of 60 캜 or higher, the intensity of the peaks increased and the shape changed sharply (Fig. 3 (c)). In addition, a new peak of PPG appeared at 3.2 to 3.4 ppm, indicating a change in the autochemical environment due to significant dehydration of PPG. Peak disruption and sharpening in the 1 H-NMR spectrum are related to the molecular motion of the corresponding moiety. The 1 H-NMR spectrum of PC-PPG-PC suggested a reduction of PPG molecular motion in the first gel region. However, it increases again when the temperature is increased to 60 ° C or more. As the temperature increased, the 4.7 to 5.0 ppm water peak in the 1 H-NMR spectrum shifted steadily from 4.0 to 4.4 ppm. PC-PPG-PC aqueous solution (45.0 wt%, solvent: D 2 O) was monitored by a temperature function using the FTIR spectrum (Fig. 3 (d)). The PPG aqueous solution (45.0 wt.%) And the FTIR spectrum of the literature can assign a P = O stretching vibration band at 1230 cm -1 . When the temperature was increased from 10 ° C to 80 ° C, the band was shifted from 1230 cm -1 to 1249 cm -1 . As the temperature increased, the intermolecular ionic interaction between the negatively charged phospholyl group and the positively charged choline group was consequently attenuated by the enhancement of the P = O stretching band. It is well known that the change in force constant or band position in the FTIR spectrum is related to intermolecular hydrogen bonding to the carbonyl group (C = O) of the polypeptide. The 1630 cm -1 band in the carbonyl beta sheet peptides configured to hydrogen bond to systematically, and go to 1640 cm -1 in the random coil peptide.

PC-PPG-PC수용액의 상 거동은, UCST 와 LCST를 둘 다 나타내는 폴리(N-이소프로필아크릴아마이드-co-술포베타인 메타아크릴레이트)와 폴리(N-비닐 카프로락탐-co-술포베타인 메타 아크릴레이트) 수용액과 비교될 수 있다. 쯔비터 이온성 간의 이온성 상호 작용은 온도가 증가하면 약화되고, 온도가 증가함에 따라 중합체의 용해도가 증가하면서 고분자 수용액의 UCST 거동을 이끌어낸다. 동시에, 온도가 증가함에 따라 폴리(N-이소프로필아크릴아마이드) 부분의 용해도가 감소하여 높은 온도에서의 LCST를 이끌어 낸다. 다중 졸-젤(lower gel)-졸-젤(upper gel) 전이는 폴리에틸렌글리콜-폴리카프로락톤-폴레에틸렌글리콜(EG13CL23EG13) 수용액에서 보고되었다. 결정성 폴리카프로락톤 블록의 용융과 PEG의 탈수가 고분자 수용액의 다중전이 메커니즘으로 제안되었다. 상부 젤 상태에서는 상기 PCL이 무정형 상태인 반면, 하부 젤 상태에서는 결정 상태로 존재한다. 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜-폴리에틸린글리콜(EG17PG60EG17) 수용액에서도 온도 증가 시, 다중 졸-젤(lower gel)-졸-젤(upper gel) 전이가 나타났다. 마이셀 패킹과 상분리 모델이 각각의 졸-젤(lower gel)전이와 졸-젤(upper gel)전이의 메커니즘으로 제안되었다. 본원의 PC-PPG-PC의 독특한 졸-젤-졸-젤 전이는 물에서의 PPG의 탈수와 PC 잔기의 이온성 상호 작용의 변화와 관련된다. The phase behavior of the PC-PPG-PC aqueous solution was determined by the reaction of poly (N-isopropylacrylamide-co-sulphobetaine methacrylate) and poly (N-vinylcaprolactam-co-sulphobetaine Methacrylate) aqueous solution. The ionic interactions between zwitterion ion are weakened with increasing temperature and lead to the UCST behavior of the aqueous polymer solution as the solubility of the polymer increases with increasing temperature. At the same time, as the temperature increases, the solubility of the poly (N-isopropylacrylamide) moiety decreases, leading to LCST at higher temperatures. A multiple gel-gel-upper gel transition was reported in aqueous solution of polyethylene glycol-polycaprolactone-polyethylene glycol (EG 13 CL 23 EG 13 ). Melting of crystalline polycaprolactone blocks and dehydration of PEG were proposed as multiple transfer mechanisms of aqueous polymer solutions. In the upper gel state, the PCL is in the amorphous state, while in the lower gel state, it is in the crystalline state. In aqueous solution of polyethyleneglycol-polypropylene glycol-polyethyleneglycol (EG 17 PG 60 EG 17 ), a lower gel-upper gel transition appeared at increasing temperature. Micelle packing and phase separation models have been proposed as mechanisms of the lower gel transition and the upper gel transition, respectively. The unique sol-gel-sol-gel transition of PC-PPG-PC of the present invention is related to the dehydration of PPG in water and the change of ionic interaction of PC residue.

써모젤링 PC-PPG-PC 시스템은 단백질 약물 및 줄기세포의 지속적인 전달 시스템으로 확인되었다. 먼저, 주사 전달체로서 시스템의 가능성은 온도 함수로 고분자 수용액(45.0 중량%)의 모듈러스 변화를 모니터링함으로써 시험되었다[도 4의 (a)]. 첫 번째 졸-젤 전이 온도는 20℃ 근처로 저장 탄성률(G’) 과 손실 탄성률(G”)의 증가가 명백하였다. 특히, 이 온도에서 G’ 위의 G” 교차는 명백한 졸-젤 전이를 나타낸다. G’과 G“는 각각 복합 탄성률의 점성 성분과 탄성 성분요소이다. 젤은 36℃ 내지 43℃의 체온 범위에서 탄성률을 유지하고 있다. 따라서 이것은 생물의학적 주사시스템으로 사용될 수 있다. 인슐린의 in-vitro 시스템은 37℃에서 따뜻한 웰에 인슐린/PC-PPG-PC 수용액을 주사하여 제조되었다. 인슐린은 확산 제어 방식으로 in situ 형성된 젤로부터 7 일 이상 방출되었다[도 4의 (a)]. 젤은 그 동안 물리적 완전성이 보존되었다. 쯔비터 이온성 고분자는 상기 논의된 바와 같이, 낮은 단백질 흡착 특성을 나타내고 있고, 이것은 인슐린의 꾸준한 방출을 용이하게 하였다. 생체 내에서 인슐린 분비 시스템은, 인슐린을 포함하고 있는 PC-PPG-PC 수용액(45.0 중량%)을 당뇨 래트의 피하 층에 주사하여 제조되었다. 인슐린 투여량은 13.8 mg/Kg-rat으로 고정되었다. 대조 실험은 식염수(negative), 인슐린을 포함하지 않는 고분자 수용액(45.0 중량%) (gel only)를 당뇨 래트의 피하 층에 주사함으로써 수행되었다. 당뇨병이 없는 정상 래트를 양성 대조군으로 포함하여 동일한 방법으로 실험하였다. 인슐린/PC-PPG-PC제형은 단일 주입으로 래트에서의 치료 효능은 약 3 일 정도로 나타났다. The thermosyphelling PC-PPG-PC system was identified as a continuous delivery system for protein drugs and stem cells. First, the possibility of the system as a scan carrier was tested by monitoring the modulus change of the aqueous polymer solution (45.0 wt%) as a function of temperature (Fig. 4A). The first sol - gel transition temperature was close to 20 ℃ and the increase in storage modulus (G ') and loss modulus (G ") were obvious. In particular, at this temperature, the G "cross over G 'represents an apparent sol-gel transition. G 'and G "are the viscous and elastic component elements of the composite modulus, respectively. The gel maintains the elastic modulus in the body temperature range of 36 캜 to 43 캜. It can therefore be used as a biomedical injection system. The in-vitro system of insulin was prepared by injecting insulin / PC-PPG-PC aqueous solution into warm wells at 37 ° C. Insulin was released from the gel formed in situ by diffusion control for over 7 days (Fig. 4 (a)). The gel has been preserved in its physical integrity. The zwitterionic polymers, as discussed above, exhibit low protein adsorption properties, which facilitates the steady release of insulin. In vivo, the insulin secretion system was prepared by injecting an aqueous solution of PC-PPG-PC containing insulin (45.0 wt%) into the subcutaneous layer of diabetic rats. Insulin dose was fixed at 13.8 mg / Kg-rat. Control experiments were performed by injecting a negative, insulin-free aqueous polymer solution (45.0 wt%) (gel only) into the subcutaneous layer of diabetic rats. Normal rats without diabetes were tested in the same manner as positive control. The insulin / PC-PPG-PC formulation showed a therapeutic efficacy in rats of about 3 days with a single infusion.

PC-PPG-PC 써모젤은 편도유래 중간엽 줄기세포(TMSCs)의 전달시스템으로 연구되었다. 세포 현탁 수용성 고분자 용액은 37℃에서 웰에 주입 시 세포 캡슐화된 수화젤 매트릭스를 형성하였다. PC는 생물학적 세포막의 주요 관능기이기 때문에, PC-PPG-PC는 줄기세포에게 세포 적합한 환경을 제공할 것으로 기대되었다. TMSCs 는 in situ 형성된 PC-PPG-PC 젤에서 원래의 구형 모양을 유지하였다. 죽은 세포는 7 일 동안 젤에서 관찰되지 않았다. 그러나 세포밀도는 PC-PPG-PC젤로부터 7 일 동안 꾸준히 감소하였다[도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)]. 세포 배양 웰에서의 살아있는 세포의 총 수는 CCK-8 방법으로 측정되었다. 살아있는 세포의 총수는 7 일 동안 증가하였고, 이것은 세포가 서서히 젤 외부로 전달되어 7 일 동안 증식했음을 시사한다. 이러한 결과는 PC-PPG-PC 써모젤이 줄기세포를 세포 친화적으로 지속적인 전달 수단으로 제공되고 있음을 나타낸다.The PC-PPG-PC thermosel was studied as a delivery system of TMSCs derived from one side. Cell suspension The water-soluble polymer solution formed a cell-encapsulated hydrated gel matrix upon injection into the well at 37 ° C. Since PC is a major functional group in biological membranes, PC-PPG-PC is expected to provide a cell-friendly environment for stem cells. TMSCs retained their original spherical shape in in situ formed PC-PPG-PC gel. Dead cells were not observed in the gel for 7 days. However, the cell density steadily decreased from PC-PPG-PC gel for 7 days (Fig. 5 (a) to Fig. 5 (c)). The total number of viable cells in the cell culture wells was measured by the CCK-8 method. The total number of living cells increased for 7 days, suggesting that the cells were slowly delivered outside the gel and proliferated for 7 days. These results indicate that the PC-PPG-PC thermoplastic is providing cell-friendly, continuous delivery of stem cells.

PC-PPG-PC 써모젤의 생체적합성은 고분자 수용액(45.0 중량%)을 래트의 피하 층에 주입하여, in situ 형성된 젤을 이용하여 확인되었다. 젤은 임플란트 주변 조직에서 아주 약한 조직 반응을 보였다. 헤마톡실린(hematoxylin)과 에오신(eosin, H&E) 염색 결과, 래트에 주사한지 5 일째에서 임플란트 주위에 약간의 염증 세포가 나타났다(도 6의 왼쪽). 콜라겐 층은 파란색, 세포질은 빨강색, 그리고 핵은 검정색으로 염색이 되는 Masson’s 트리크롬(MT) 염색에서도, PC-PPG-PC 써모젤은 매우 가벼운 염증 반응을 보였다(도 6의 오른쪽). 37℃에서, 양성 이온 PC 부분은 조직에 노출되는 반면, PPG 부분은 소수성기가 되어 마이셀의 코어를 형성하였다. 쯔비터 이온성 고분자는 상기 언급된 바와 같이, 낮은 단백질 흡착 특성을 갖는 경향이 있다. 단백질 흡착은 콜라겐 캡슐 형성의 첫 단계이기 때문에, 쯔비터 이온성 PC-PPG-PC는 이물 반응을 순차적으로 줄이고 써모젤의 생체 적합성을 향상 시킬 수 있다. PC-PPG-PC의 긴 젤 지속력은 래트의 피하 층에서 1일 미만으로 지속되는 PEG-PPG-PEG 써모젤의 짧은 젤 지속력과 비교된다. 이것은, PC의 쯔비터 이온성 간의 이온성 상호 작용뿐만 아니라, in situ 형성된 써모젤의 생체 적합성 또한 지속성에 기여했다.Biocompatibility of the PC-PPG-PC thermoplastic was confirmed by injecting a polymer aqueous solution (45.0 wt%) into the subcutaneous layer of the rat and using the gel formed in situ. The gel showed very weak tissue response in the tissues surrounding the implant. Hematoxylin and eosin (H & E) staining revealed slight inflammatory cells around the implant on the fifth day after injection into the rat (left side of FIG. 6). PC-PPG-PC thermogels exhibited a very mild inflammatory response (Fig. 6, right), even in Masson's trichrome (MT) staining, where the collagen layer was blue, cytoplasm red, and nuclei black. At 37 캜, the positive ion PC portion was exposed to the tissue while the PPG portion became the hydrophobic group to form the core of the micelle. Zwitterionic polymers tend to have low protein adsorption properties, as mentioned above. Because protein adsorption is the first step in the formation of collagen capsules, zwitterionic PC-PPG-PC can reduce the foreign-body reaction and improve the biocompatibility of the thermosel. The long gel duration of PC-PPG-PC is compared to the short gel duration of PEG-PPG-PEG thermogels lasting less than 1 day in the subcutaneous layer of rats. This contributed to the persistence of the biocompatibility of the in situ formed thermoplasm as well as the ionic interactions between the zwitterion of PCs.

본 발명에 따라, 의약 전달 또는 조직 공학용으로 응용이 유망한 온도 감응형 Z1-PAG-Z2가 제조되었다(상기 Z1-PAG-Z2에서, PAG는 폴리알킬렌글리콜이고, Z1 및 Z2는 포스포릴 콜린, 포스포릴 에탄올아민, 포스포릴 세린, 술포베타인, 카르복시베타인, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 쯔비터 이온성 물질을 포함함). 본 발명에 따른 Z1-PAG-Z2 수용액은 일정한 농도 이상인 경우에 특정 온도 이하에서는 수용액으로 존재하지만, 그 이상의 온도에서는 수화젤로 전이가 일어난다. 쯔비터 이온성 물질을 말단으로 하여, 바이오분자나 세포에 대한 친화력이 매우 우수하기 때문에, 상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 바이오메디컬 분야에 응용성이 입증된 획기적으로 물질로 의약 및 세포 전달매체로 응용될 수 있다.According to the present invention, temperature-sensitive Z 1 -PAG-Z 2, which is promising for pharmaceutical delivery or tissue engineering applications, was prepared (in the Z 1 -PAG-Z 2 , PAG is a polyalkylene glycol and Z 1 and Z 2 comprises a zwitterionic substance selected from the group consisting of phosphoryl choline, phosphoryl ethanolamine, phosphoryl serine, sulphobetaine, carboxybetaine, and combinations thereof. The aqueous solution of Z 1 -PAG-Z 2 according to the present invention is present as an aqueous solution at a certain temperature or lower when the concentration is higher than a certain concentration, but the transition to hydrated gel occurs at a temperature higher than the certain temperature. Since the zwitterionic substance is used as a terminal and the affinity to biomolecules or cells is very excellent, the zwitterionic temperature-sensitive polymer is a remarkable substance which has proved its applicability to the biomedical field. It can be applied as a medium.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

Claims (9)

하기 화학식 1로서 표시되는, 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체:
[화학식 1]
Z1-PAG-Z2;
상기 화학식 1 중,
PAG는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜/프로필렌글리콜 공중합체, 락트산/글리콜산 공중합체, 락트산/에틸렌글리콜 공중합체, 락트산-글리콜산-에틸렌글리콜 공중합체, 락트산-글리콜산-프로필렌글리콜-에틸렌글리콜 공중합체, ε-카프롤락톤/에틸렌글리콜 공중합체, 3-히드록시부티르산/프로필렌글리콜 공중합체, 푸마르산화프로필렌/에틸렌글리콜 공중합체, 유기포스파젠/에틸렌글리콜 공중합체, 폴리펩티드계 블록 공중합체 또는 이들 각각을 두 종류 이상 포함하여 연결된 공중합체를 포함하며, 수평균 분자량이 500 내지 20,000 달톤 (Da)이고;
Z1 및 Z2는 각각 독립적으로, 포스포릴 콜린, 포스포릴 에탄올아민, 포스포릴 세린, 술포베타인, 카르복시베타인, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 쯔비터 이온성 (zwitterionic) 물질을 포함함.
1. A zwitterionic temperature responsive polymer represented by the following formula (1): < EMI ID =
[Chemical Formula 1]
Z 1 -PAG-Z 2 ;
In Formula 1,
The PAG may be selected from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, ethylene glycol / propylene glycol copolymer, lactic acid / glycolic acid copolymer, lactic acid / ethylene glycol copolymer, lactic acid- -Propylene glycol-ethylene glycol copolymer,? -Caprolactone / ethylene glycol copolymer, 3-hydroxybutyric acid / propylene glycol copolymer, fumarated propylene / ethylene glycol copolymer, organic phosphazene / ethylene glycol copolymer, Block copolymers, or copolymers comprising two or more of them each linked together and having a number average molecular weight of from 500 to 20,000 daltons (Da);
Z 1 and Z 2 are each independently a zwitterionic substance selected from the group consisting of phosphoryl choline, phosphoryl ethanolamine, phosphoryl serine, sulfobetaine, carboxybetaine, and combinations thereof. .
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 그의 수성 용액에서 5℃ 내지 60℃의 온도에서 졸-젤 전이 특성을 가지는 것인, 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체.
The method according to claim 1,
Wherein the zwitterionic temperature responsive polymer has a sol-gel transition property at a temperature of from 5 占 폚 to 60 占 폚 in an aqueous solution thereof.
제 1 항에 있어서,
상기 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체는 그의 수성 용액에서 체온 이상의 온도에서 졸-젤 전이 특성을 가지는 것인, 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체.
The method according to claim 1,
Wherein the zwitterionic temperature responsive polymer has sol-gel transition properties at temperatures above body temperature in its aqueous solution.
제 1 항에 있어서,
상기 PAG는 에스테르, 올쏘에스테르, 아세탈, 무수물, 아마이드, 우레탄, 티오케탈 (thioketal), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 생분해성 (biodegradable) 작용기를 추가 포함하는 것인, 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체.
The method according to claim 1,
Wherein the PAG further comprises a biodegradable functional group selected from the group consisting of esters, oleo esters, acetals, anhydrides, amides, urethanes, thioketals, and combinations thereof. Temperature thermally responsive polymer.
제 1 항, 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체 내에 혼입된 약물을 포함하는, 약물 전달체.
7. A drug delivery system comprising a drug incorporated into a zwitterionic temperature sensitive polymer according to any one of claims 1 to 6.
제 7 항에 있어서,
상기 약물은 항암제, 호르몬, 항생제, 진통제, 항감염제, 단백질 또는 펩티드 의약, 핵산, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 약물 전달체.
8. The method of claim 7,
Wherein the medicament is selected from the group consisting of an anti-cancer agent, a hormone, an antibiotic, an analgesic, an anti-infective agent, a protein or peptide medicament, a nucleic acid, and combinations thereof.
제 1 항, 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체를 포함하는,
조직공학용 매체 또는 지지체(scaffold).
7. A composition comprising a zwitterionic temperature responsive polymer according to any one of claims 1 to 6,
Tissue engineering medium or scaffold.
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