KR100493461B1

KR100493461B1 - 접착분자가 부착된 천연고분자, 그의 제조방법 및 그의 용도

Info

Publication number: KR100493461B1
Application number: KR10-2002-0010666A
Authority: KR
Inventors: 정필훈; 박근홍
Original assignee: 재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2005-06-07
Also published as: KR20030071119A

Abstract

본 발명은 접착분자가 부착된 천연고분자, 그의 제조방법 및 그의 용도에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 천연 다당류고분자의 히드록시기에 아세틸기 및 접착분자가 결합된 아미드기를 갖는 카르복실기가 치환된 천연고분자, 그의 제조방법 및 그의 용도에 관한 것으로, 생체적합성이 뛰어나고 생분해성이 우수하며, 합성고분자에 비해 가격이 저렴하고 또한 세포 및 조직과 특이적으로 결합할 수 있어 세포외기질, 인공장기, 조직재건재료, 카테터 코팅재료 또는 약물전달용 재료에 이용될 수 있다.

Description

접착분자가 부착된 천연고분자, 그의 제조방법 및 그의 용도{NATURAL POLYMERS BONDED ADHESION MOLECULAR, THEIR PREPARATION AND THEIR USE}

본 발명은 접착분자가 부착된 천연고분자, 그의 제조방법 및 그의 용도에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 천연 다당류고분자의 히드록시기에 아세틸기 및 접착분자가 결합된 아미드기를 갖는 카르복실기가 치환된 천연고분자, 그의 제조방법 및 그의 용도에 관한 것이다.

미국, 유럽 및 일본의 다국적 제약기업들과 연구소들은 합성고분자의 이용에서 오는 여러 가지 폐해를 방지하기 위하여 최근에는 생체적합성이 뛰어날 것으로 예상되는 생체 친화성 천연고분자의 발굴에 관심을 가지고 있다. 그러나 약물의 경구투여를 위한 타블렛 제재나 코팅 제재를 제외하고는 이런 물질들이 상품화된 경우는 많지 않다.

현재 천연고분자는 유착 방지막, 주사용 제재, 경피 흡수제, 화장품 산업에 주로 이용된다. 구체적으로, 유착방지란 수술 후 생기는 부작용 중 가장 치명적인 각 장기의 유착을 의미하는 것으로, 이러한 유착억제를 위한 유착방지막 시장은 2003년대에 미국에서만 약 1 억불을 상회할 것으로 예상되고 있다. 미국의 인터시드(Interceed Co.)사는 산화 셀룰로오스를 이용한 TC-7막[미합중국특허 제5,629,294호]을 개발하여 시판하고 있으며, 젠자임(Genzyme Co.)사는 히알루로닉 산(hyaluronic acid, HA)과 카르복실메틸셀룰로오스(Carboxymethylcellulose, CMC)를 결합시킨 세프라필름(Seprafilm)[미합중국특허 제5,017,229호(1991)]을 제작하여 시판하고 있다. 특히, 세프라필름은 물리적으로 상처를 입은 조직과 조직사이를 떼어놓을 수 있는 유착 방지막으로서의 효과를 기대되었지만 복강에서 발생하는 여러 가지 악성 인자들의 존재에 대하여 아직까지 임상적인 평가가 효율적으로 이루어지지 않고 있어 시장성이 크게 증가하고 있지는 않고 있다.

천연고분자를 이용한 주사용 제재의 개발은 10∼100 ㎛ 정도의 마이크로스피어를 제작하여 국부주입용으로 사용하는 경우와 1 ㎛ 이하로 만들어 정맥주사용 나노입자로 사용하는 경우로 구분할 수 있는데, 상기 마이크로스피어의 경우 영국 노팅험대학의 S. S. 데이비스(S. S. Davis) 교수가 덱스트란에 표면개질을 통하여 PEG를 부착시켜 백신 전달체를 성공한 예가 있으며, 프랑스 조셉 푸리어(Joseph Fourier) 대학의 M. 리나우도(M. Rinaudo) 교수 팀에 의해 전분이 이용된 경우도 보고되고 있으며, 또한 미국 플로이다대학의 E.P.골드버그(E.P. Goldberg) 교수 팀에 의해 천연단백질인 카제인(Casein)을 이용한 경우도 보고되었다. 정맥주사용 나노입자는 일본 경도대학의 스나모토교수팀에 의해 수용성 다당인 플루란에 소수성인 콜레스테롤을 결합시켜 100 ㎛ 이하의 나노입자를 만든 후 이것을 이용하여 인슐린 전달을 시도한 경우가 보고되고 있다. 상기 정맥주사용 나노입자는 아직은 그 시장이 형성되지 않았지만, 유전자(Gene) 전달체, 특정 장기 타켓팅 전달체 등으로 그 이용성이 급증함에 따라 세계적으로 거대한 시장을 형성할 것으로 예상된다.

천연고분자는 생체 안정성뿐만 아니라 점막점착 특성이 매우 우수하여 코, 구강 점막 등을 통한 약물전달체계에 매우 유리하게 이용될 수 있다. 오래 전부터 외용 제제에 대해 과학적 접근 방법을 시도하여 경피 투과도를 향상시킨 비교적 우수한 제품들을 개발하여 왔다. 특히 1970년대 이 후 다양한 경피 투과도 측정 모델과 장치를 개발하여 경피 투과도 증진을 위한 많은 노력을 하고 있는 실정이다. 환자의 편의를 도모하고 치료 효과를 극대화하기 위하여 전형적인 외용 제제의 단점인 피부잔존시간이 짧은 것을 개선하고 국소 치료에서 벗어나 전신치료효과를 거두기 위하여 G. D. 씨얼(G. D. Searle)의 스코폴라민 패취를 필두로 알짜(Alza), 뵈링거 일겔하임(Boehringer Ingelheim), 갈락소(Glaxo), 레덜(Lederle), 노바티스(Novartis), 얀센(Janssen), 슈바르츠(Schwarz) 등의 제약기업에서 여러 가지 호르몬 제제, 진통제, 고혈압치료제, 니코틴 제제 등 다양한 패취제를 개발하여 성과를 거두고 있다. 1995년 19억불이었던 판매액은 1998년 40억불로 증가하였으며 2000년도에는 53억불의 매출을 올릴 것으로 예측하고 있다(자료원: Technology Catalyst International). 이는 의약품 투여경로별로 비교할 때 가장 높은 성장률을 나타내는 것이다.

또한, 천연고분자는 화장품산업에서 이용되는데, 단순한 피부보호나 피부미용의 수준에서 벗어나 노화억제, 주름살 제거, 항산화 등의 생리활성의 목적을 가진 기능성 화장품의 개발에 많은 인력과 비용을 들여 연구 개발하고 있는 실정이다. 이미 다수의 다국적 기업에서 프로폴리스나 커들란 등과 같은 기능성을 함유하는 제품을 응용하여 성공을 거두고 있다.

상기와 같이 천연고분자의 활용성은 매우 많지만 이들 자체 및 화학적 변형을 통한 그들 유도체의 생체적합성, 생체안정성 그리고 생분해성 등이 완전하게 밝혀져 있지 않기 때문에 실질적인 산업화에 많은 제약을 받고 있다.

이에, 본 발명자들은 천연 다당류고분자의 히드록시기에 아세틸기 및 접착분자가 결합된 아미드기를 갖는 카르복실기가 치환된 천연고분자를 제조하였으며, 상기 천연고분자가 생체적합성이 뛰어나고 생분해성이 우수하며 또한 세포 및 조직과 특이적으로 결합할 수 있음을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 접착분자가 부착된 천연고분자, 그의 제조방법 및 그의 용도를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 천연 다당류고분자의 히드록시기에 아세틸기 및 접착분자가 결합된 아미드기를 갖는 카르복실기가 치환된 천연고분자를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 천연고분자의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 천연고분자의 용도를 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 천연 다당류고분자의 히드록시기에 아세틸기 및 접착분자가 결합된 아미드기를 갖는 카르복실기가 치환된 천연고분자를 포함한다.

상기 천연 다당류고분자는 플루란(pullulan), 커드란(curdlan), 키토산(chitosan) 또는 콘드로이친 설페이트(chondroitin sulfate)를 사용하며, 상기 천연 다당류고분자는 생체적합성이 뛰어나고, 생분해성이 우수하며, 분해산물이 안정한 당이라는 측면에서 생체재료로의 이용이 가능하다. 또한, 합성 고분자에 비해 가격이 저렴하며, 국내에 풍부하게 존재한다는 장점이 있다.

상기 다당류의 히드록시기에 치환되는 접착분자가 결합된 아미드기를 갖는 카르복실기는 하기 화학식 1로 표시된다.

(상기식에서, R은 접착분자이다.)

상기 R은 접착분자로서 구체적으로 단량체가 하기 화학식 2로 표시되며, 중량평균분자량이 12,000인 헤파린 또는 서열번호 1로 표시되는 GRGDS, 서열번호 2로 표시되는 YIGSR 및 서열번호 3으로 표시되는 IKVAV로 이루어진 펩타이드 그룹 중 선택되는 것이다.

상기 접착분자가 결합된 아미드기를 갖는 카르복실기의 치환도는 10∼30%이며, 바람직하게는 15∼20%이다. 상기 치환도가 10% 미만이면, 접착분자와 결합력이 약하며, 30% 이상이면 접착분자와 결합하지 않는 카르복실기가 너무 많아 세포와의 상호작용에 좋지 않은 영향을 미친다.

상기 천연 다당류고분자는 양친성(amphiphilic)을 갖는 양친성 고분자로서, 천연 다당류고분자의 일부의 히드록시기가 아세틸기로 치환되어 있으며, 일부의 히드록시기와 불용성 단량체의 카르복실기가 에스터 결합한 형태로 이루어져있다. 상기 아세틸기의 치환도는 20∼40%이며, 바람직하게는 23∼30%이며, 더욱 바람직하게는 25%이다. 아세틸기의 치환도가 20% 미만이면, 친수성이 너무 커지며, 40% 이상이면, 친수성이 너무 낮아서 양친성을 갖을 수 없게 된다.

또한, 본 발명은 상기 천연 다당류고분자의 제조방법을 포함한다.

구체적으로, 천연 다당류고분자와 아세트산 또는 무수아세트산을 염기 존재하에 반응시켜 일부의 히드록시기를 아세틸기로 치환하는 단계(단계 1);

아세틸기로 치환된 천연 다당류고분자와 불용성 단량체를 결합제 존재하에 반응시켜 일부의 히드록시기와 불용성 단량체의 카르복실기의 에스터 결합을 생성시키는 단계(단계 2);

얻어진 천연 다당류고분자와 카르복실화제를 촉매 및 결합제 존재하에 반응시켜 일부의 히드록시기를 카르복실기로 치환하는 단계(단계 3); 및

얻어진 천연 다당류고분자와 헤파린 및/또는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어진 펩타이드 그룹 중 선택되는 접착분자를 결합제 존재 하에 반응시켜 일부의 히드록시기를 접착분자가 결합된 아미드기를 갖는 카르복실기로 치환하는 단계(단계 4)로 이루어진 천연 다당류고분자의 제조방법을 포함한다.

단계 1은 천연 다당류고분자의 양친성 성질을 얻기 위하여 아세틸화반응(acetylation) 시키는 것으로, 염기는 피리딘이 바람직하며, 결합제는 N,N-디시클로헥실 카르보디이미드(N,N'-dicyclohexyl carbodiimide) 및/또는 디메틸아미노피리딘(methylaminopyridine)을 사용한다. 이때, 반응온도는 50∼60℃이며, 반응시간은 5∼10 시간이 바람직하다.

단계 2는 얻어진 천연 다당류고분자를 불용화시키기 위한 것으로, 불용성 단량체는 디옥시콜린산(deoxycholic acid, 이하 "DOCA"라 칭한다.)가 바람직하다. 상기 단계의 반응메카니즘은 다당류의 히드록시기와 DOCA의 카르복실기를 반응시켜 에스터(ester) 결합을 생성시키는 것이다.

단계 3은 얻어진 천연 다당류고분자에 아미드기를 갖는 헤파린 및/또는 펩타이드를 접합시키기 위해 천연 다당류고분자를 카르복실화하는 것으로, 카르복실화제는 무수 숙신산(succinic anhydride)를 사용하며, 촉매는 바람직하게는 트리에틸아민이다.

단계 4는 얻어진 천연 다당류고분자의 일부의 히드록시기에 카르복실기에 접작분자가 결합된 아미드기를 치환하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 천연 다당류고분자로 이루어진 세포외기질, 조직재건재료, 카테터 코팅재료 또는 약물전달용 재료를 포함한다.

본 발명의 천연 다당류고분자의 세포접착을 알아보기 위해, 접착분자인 GRGDS(서열번호 1)가 접합된 다당류를 이용하여 파킨슨씨 병에 영향을 미치는 도파민을 분비하는 PC12 세포주를 배양하였다. 그 결과 도 1에서 보는 바와 같이, GRGDS가 함유된 다당류는 시간이 지나감에 따라 급속히 증가하는 반면에 GRGDS가 함유되지 않은 다당류는 시간이 지나도 그다지 증식하지 않음을 알 수 있다. 이것은 GRGDS를 인식한 PC12 cell이 접착을 한 후 증식을 하는 반면에 고정-의존적인(anchorage-dependent) PC12 cell들이 리간드가 접합되지 않는 다당류에서는 접착을 할 수 있는 곳이 적기 때문에 비특이적인 소수결합이나 음전하를 갖고 있는 세포가 양전하를 갖는 매트릭스(matrix)에 접착할 수 밖에 없다. 이러한 비특이적인 결합은 상호작용이 약할 뿐만 아니라 약한 충격에도 끊어질 수 밖에 없다. 하지만 수용체(receptor)를 매개로한 결합은 상당히 강할 뿐만 아니라, 이러한 수용체에 의해 전달되는 신호 형질도입(signal transduction)에 위해 증식이 빨리 진행된다.

세포가 어떤 미세 환경에서 산소, 글루코즈, 영양분, 호르몬과 성장인자들이 결핍되거나, pH의 변화 혹은 대사산물에 의하여 괴사가 일어나기 시작한다. 이러한 괴사는 세포들이 뭉쳐있거나 응집되어있을 때 심하게 나타나는데 그것은 응집되어있는 주변보다 안쪽으로 영양분이나 산소의 공급이 잘 되지 않기 때문이다. 이러한 현상은 겔 안에서 세포를 배양할 때 잘 나타난다. 본 연구에서는 고정-의존적인 세포가 접착되어 있지 않거나 또는 증식이 잘 되지 않을 때 이러한 현상을 관찰할 수 있다. GRGDS 및 헤파린이 함유된 다당류는 시간이 지나감에 따라 급속히 괴사가 진행되지 않겠지만 GRGDS 및 헤파린이 함유되지 않은 다당류는 시간이 지나감에 따라 급속히 괴사가 진행될 수 있다. 이것은 GRGDS 및 헤파린을 인식한 세포가 접착을 한 후 증식을 계속하지만 영양분이나 산소가 공급되지 않는 중심(core) 부문에서 괴사가 진행되는 것과 달리 다당류에서는 전반적으로 괴사가 진행된다. 이러한 현상은 비특이적인 결합을 하고 있는 세포들의 생존능력이 떨어지기 때문이다.

신경세포의 일종인 PC12 세포의 중요한 기능은 파키슨씨 병을 유발하는 도파민 부족을 해결할 수 있는 도파민을 생산하는 세포주이다. 그러므로 도파민을 분비하는 PC12 세포를 배양하여 파키슨씨병 환자에게 이식하는 방법은 이미 일본에서 임상실험에 들어가 있는 상황이다. PC12 세포를 접착분자인 GRGDS가 부착된 천연고분자에 배양한 결과 접착분자가 부착되지 않은 천연고분자 보다 많은 도파민 분비를 관찰 할 수 있었다(표 1 참조). 이는 PC12 세포가 GRGDS를 인식하여 접착분자가 부착된 기질에 점착한 후 세포막에서 신호전달을 통하여 세포 안에 도파민을 생성하는 과정이 일어난다. 상기 결과를 통하여 GRGDS가 부착된 기질을 사용한 세포외 기질의 개발은 기존의 세포외 기질과 비교하여도 그리 떨어지지 않음을 알 수 있고, 개발된 기질은 가공의 용이성, 관리에도 용이함을 알 수 있다.

상기와 같은 성질을 가진 본 발명의 천연 다당류고분자를 세포외기질, 조직재건재료, 카테터 코팅재료 또는 약물전달용 재료에 이용할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다.

단, 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 접착분자가 부착된 천연고분자의 제조

(단계 1) 아세틸화에 의한 다당류의 소수화(이하 "PA"라 칭한다.)

하기 반응식 1에서 보는 바와 같이, 양친성 성질을 얻기 위하여 플루란을 아세틸레이션(acetylation)에 의하여 화학적으로 변형하였다.

플루란 2 g을 포름아마이드(formamide) 50 ㎖에 용해시킨 후, 6 ㎖의 피리딘과 15 ㎖의 무수아세트산(acetic anhydrate)를 첨가하여 54 ℃에서 6 시간동안 반응시켰다. 얻어진 생성물은 반응물을 200 ㎖의 물에 침전시키고 다음 이를 회수하고 이를 다시 동결, 건조하여 획득한다. 플루란 아세테이트는 FT-IR과 NMR로 확인한다.

(단계 2) 불용성 단량체에 의하여 소수화된 플루란 유도체

다당류를 불용화시키기 위해 불용성 단량체인 디옥시콜릭 엑시드 (Deoxycholic acid, 이하 "DOCA"라 칭한다)를 이용하여 다당류의 OH와 DOCA의 COOH를 반응시켜 에스터결합을 생성시켰다.

다당류 5 g을 수분이 완전히 제거된 디메틸설폭사이드(DMSO) 50 ㎖에 넣고 60℃까지 온도를 올려 다당류을 용해시킨 후 이를 상온에서 방치하였다. 온도가 상온까지 떨어진 다당류가 녹아 있는 DMSO 용액에 다양한 농도의 DOCA를 첨가한 후 몰비에 맞추어 DCC(N,N'-dicyclohexyl carbodiimide)와 DMAP(Dimethylaminopyridine)를 첨가하여 상온에서 하루동안 반응시켰다. 반응동안 생성된 디시클로헥실우레아(Dicyclohexylurea, DCU)를 필터하여 제거한 후, 상기 용액을 증류수에서 투석시키고 동결 건조시켜 다당류-DOCA 결합물을 얻었다.

(단계 3) 카르복실화된 PA 제조(PA-COOH)

아마이드기를 갖는 헤파린 또는 펩다이드를 접합시키기 위하여 PA를 무수숙신산과 반응시켜 카르복실화하였다. 5.0 g의 PA를 200 ㎖의 1,4-다이옥산에 녹인 후 카르복실화제인 무수숙신산(succinic anhydride)를 플라스크에 넣었다. 여기에 2 g의 디메틸아미노피리딘(DMAP)와 같은 양의 트리에틸아민을 촉매로 사용하였다. 이 반응은 실온에서 24시간 지속시켰다. 카르복실화 동안 반응물을 300 ㎖의 카본 테트라클로라이드를 넣어 미 반응물을 제거하였다. 그리고 용액을 여과한 다음 여과물을 차가운 디에틸에테르에 침전시켰다.

(단계 4) 헤파린 또는 펩타이드/다당류 접합체 제조(PA-CONH-GRGDS)

카르복실화된 다당류 5 g을 수분이 완전히 제거된 디메틸설폭사이드(DMSO) 50 ㎖에 넣고 용해시켰다. 그 후 DMSO 용액에 다양한 농도의 헤파린 또는 펩타이드을 첨가한 후 상기 몰비에 맞추어 N,N'-디시클로헥실 카르보디이미드(dicyclohexyl carbodiimide, DCC)와 디메틸아미노피리딘(dimethylaminopyridine, DMAP)를 첨가하여 상온에서 하루동안 반응시켰다. 반응동안 생성된 디시클로헥실우레아(Dicyclohexylurea, DCU)를 필터하여 제거한 후, 이 용액을 증류수에서 투석시킨 후 동결 건조시켜 헤파린 또는 펩타이드/다당류 접합체를 제조하였다. 헤파린 및 펩타이드가 접합된 다당류는 FT-IR과 NMR로 구조분석을 하였다.

(상기식에서, R은 단량체가 이며 중량평균분자량이 12,000인 헤파린 또는 서열번호 1로 표시되는 GRGDS, 서열번호 2로 표시되는 YIGSR 및 서열번호 3으로 표시되는 IKVAV로 이루어진 펩타이드 그룹 중 선택되는 것이다.)

<실험예 1> 아세틸화된 플루란의 치환도

실시예 1에 의해 제조된 플루란 아세테이트의 치환도는 NMR, IR, GPC를 사용하여 측정한 결과, 포도당 1개의 분자당 1.17개의 아세틸기가 치환되어 있는 것으로 나타났다.

<실험예 2> 플루란 아세테이트의 카르복실화 정도

실시예 1에 의해 제조된 플루란 아세테이트의 치환도는 NMR, IR, GPC를 사용하여 측정한 결과, 포도당 1개의 분자당 0.51개의 카르복실기가 치환되어 있는 것으로 나타났다.

<실험예 3> 도파민 분비 PC12세포주의 접착 및 도파민 분비능 측정

새로 개발된 기질과 신경세포와의 상호작용을 검토하기 위하여 페오크로모시마(pheochromocytoma) 세포주인 PC12세포를 이용하였다. 페오크로모시토마 세포주인 PC12 세포주는 파키슨씨병의 주된 원인으로 나타나는 도파민의 분비 억제를 해결할 수 있다고 보고된 세포주이다. 상기 PC12 세포주를 이용하여 헤파린 및 펩타이드가 접합된 기질에서의 접착성과 도파민의 분비를 측정하였다. 이를 위하여 서브배양(subculture)시에 0.05% 티로신-0.02% EDTA로 분리한 PC12 세포를 2 ×10⁴/㎖의 농도로 펩타이드 및 헤파린이 접합된 다당류를 코팅된 96 well 플레이트(plate)에 분주하고, RPMI-10% FCS 내에 3일 동안 배양한 후 새로운 RPMI 1640 배양액으로 2∼4시간 배양하였다. 상기 배양액을 채취하여 도파민 측정 시까지 동결보관하였다. 또한 장시간 배양에 따른 도파민 분비를 알아보기 위하여 위의 조건으로 2주간 배양하였다. 모든 실험은 세번 수행하였다.

(1) 세포접착 실험

접착분자인 GRGDS 접합한 다당류를 이용하여 세포배양을 하였다. 파키슨씨병을 유발하는 도파민이 부족한데에서 기인하는 파키슨씨 병은 도파민을 분비하는 PC12 세포주를 이용하여 치료할 수 있다. 우선 PC12 cell을 플라스크에서 떼어놓은 후 멸균을 한 펩타이드 및 헤파린이 접합된 다당류에 분주하였다. 이때 혼합된 PC12 cell의 수는 약 20,000정도였다. PC12 세포는 37℃의 5%의 탄소와 95%의 산소 조건 하에서 배양하였다. 결과는 도 1에 나타내었다.

도 1에서 보는 바와 같이, 배양한 결과 GRGDS가 함유된 다당류는 시간이 지나감에 따라 급속히 증가하는 반면에 GRGDS가 함유되지 않은 다당류는 시간이 지나도 그다지 증식하지 않음을 알 수 있다. 이것은 GRGDS를 인식한 PC12 cell이 접착을 한 후 증식을 하는 반면에 고정-의존적인(anchorage-dependent) PC12 cell들이 리간드가 접합되지 않는 다당류에서는 접착을 할 수 있는 곳이 적기 때문에 비특이적인 소수결합이나 음전하를 갖고 있는 세포가 양전하를 갖는 매트릭스(matrix)에 접착할 수 밖에 없다. 이러한 비특이적인 결합은 상호작용이 약할 뿐만 아니라 약한 충격에도 끊어질 수 밖에 없다. 하지만 수용체(receptor)를 매개로한 결합은 상당히 강할 뿐만 아니라, 이러한 수용체에 의해 전달되는 신호 형질도입(signal transduction)에 의한 증식이 빨리 진행된다.

(2) 세포생존 관찰

(3) 세포의 도파민 분비능 실험

여러 가지 기질에서의 도파민 분비능 측정

샘플	GRGDS가 부착된 기질/GRGDS가 부착되지 않은 기질
기존의 dish	1.0
PA-COOH	1.05
PA-COGRGDS	1.45
Collagen	1.47

상술한 바와 같이, 천연 다당류고분자의 히드록시기에 아세틸기 및 접착분자가 결합된 아미드기를 갖는 카르복실기가 치환된 천연고분자는 생체적합성이 뛰어나고 생분해성이 우수하며, 합성고분자에 비해 가격이 저렴하고 도한 세포 및 조직과 특이적으로 결합할 수 있어 세포외기질, 인공장기, 조직재건재료, 카테터 코팅재료 또는 약물전달용 재료로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에서 pc21 세포의 접착 실험을 나타낸 그래프이다.

(a)는 대조군이며,

(b)는 PA-COOH(카르복실기가 치환된 플루란)가 포함된 것이며,

(c)는 PA-COGRGDS(접착분자가 결합된 플루란)가 포함된 것이며,

(d)는 콜라겐(Collagen)이 포함된 것이다.

<110> CHOUNG, Pill-Hoon <120> NATURAL POLYMERS BONDED ADHESION MOLECULAR, THEIR PREPARATION AND THEIR USE <130> 2p-02-18c <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> peptide 1 <400> 1 Gly Arg Gly Asp Ser 1 5 <210> 2 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> peptide 2 <400> 2 Tyr Ile Gly Ser Arg 1 5 <210> 3 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> peptide 3 <400> 3 Ile Lys Val Ala Val 1 5

Claims

플루란(pullulan), 커드란(curdlan), 키토산(chitosan) 및 콘드로이친 설페이트(chondroitin sulfate)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 천연 다당류고분자의 히드록시기에 하기 A), B) 및 C)의 관능기가 독립적으로 치환된 것을 특징으로 하는 천연 고분자.

A)아세틸기

B)카르복실기를 포함하는 불용성 단량체로서 디옥시콜린산

C)하기 화학식 2로 표시되며 중량 평균 분자량이 12,000인 헤파린, 서열번호 1의 펩타이드, 서열번호 2의 펩타이드 및 서열번호 3의 펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 접착분자가 아미드 결합된 하기 화학식 1의 카르복실기.

화학식 1

(상기식에서, R-NH-은 접착분자이다.)

화학식 2
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플루란, 커드란, 키토산 및 콘드로이친 설페이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 천연 다당류고분자와 아세트산 또는 무수아세트산을 염기 존재하에 반응시켜 다당류의 히드록시기 일부를 아세틸기로 치환하는 단계(단계 1);

아세틸기로 치환된 천연 다당류고분자와 불용성 단량체인 디옥시콜린산을 결합제 존재하에 반응시켜 다당류의 히드록시기 일부를 디옥시콜린산의 카르복실기와 에스터 결합을 생성시키는 단계(단계 2);

얻어진 천연 다당류고분자와 카르복실화제를 촉매 및 결합제 존재하에 반응시켜 다당류의 히드록시기 일부를 카르복실기로 치환하는 단계(단계 3); 및

얻어진 천연 다당류고분자와 헤파린, 서열번호 1의 펩타이드, 서열번호 2의 펩타이드 및 서열번호 3의 펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 접착분자를 결합제 존재하에 반응시켜 상기 단계 3에서 치환된 카르복실기와 접착분자의 아민기 사이에 아미드 결합을 형성하는 단계(단계 4)로 이루어진 천연고분자의 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 단계 1의 염기가 피리딘이며, 상기 결합제가 N,N'-디시클로헥실 카르보디이미드(N,N'-dicyclohexyl carbodiimide) 또는 디메틸아미노피리딘(dimethylaminopyridine)인 것을 특징으로 하는 천연고분자의 제조방법.
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제 5항에 있어서, 상기 단계 3의 카르복실화제가 무수숙신산이고, 상기 촉매가 트리에틸아민인 것을 특징으로 하는 천연고분자의 제조방법.
제 1항의 천연고분자로 이루어진 세포외기질, 인공장기, 조직재건재료, 카테터 코팅재료 또는 약물전달용 재료.