KR101381826B1 - Composition for hydrogel based on graphene oxide being injectable and sensitive to external stimuli, method for preparing hydrogel using the same, and method for in vivo gelation using the same - Google Patents

Composition for hydrogel based on graphene oxide being injectable and sensitive to external stimuli, method for preparing hydrogel using the same, and method for in vivo gelation using the same Download PDF

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KR101381826B1 KR1020120037752A KR20120037752A KR101381826B1 KR 101381826 B1 KR101381826 B1 KR 101381826B1 KR 1020120037752 A KR1020120037752 A KR 1020120037752A KR 20120037752 A KR20120037752 A KR 20120037752A KR 101381826 B1 KR101381826 B1 KR 101381826B1
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Abstract

본 발명은 저온에서는 액상을 유지하므로 주사가능하지만, 외부자극에 반응하여 겔 상태로 변화하는 산화그래핀 기반 수화겔 형성용 조성물, 이를 이용한 수화겔 제조방법 및 이를 이용한 생체내 겔 형성 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 0.3 중량% 내지 1 중량%의 산화그래핀 및 0.2 중량% 내지 1.5 중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 트리블록 공중합체를 포함하는 수화겔 형성용 조성물, 이를 이용한 수화겔 제조방법 및 이를 이용한 생체내 겔 형성 방법에 관한 것이다:
<화학식 1>

Figure 112012028907373-pat00014

상기 식에서, n은 8 내지 540의 정수이고, m은 16 내지 70의 정수이다.
본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물은 상온에서는 액상을 유지하므로 주사투여 방법을 사용하여 생체내로 투여될 수 있는 반면에, 체온 근방에서는 졸-겔 변이를 나타내므로 체내 투여 후 겔 상태로 변화될 수 있고, 더 나아가 적절한 외부 자극에 의해서도 겔 상태로 변화할 수 있으면서, 체내에서 장시간 안정성을 유지하고 우수한 생체적합성을 갖는다.The present invention relates to a graphene oxide-based hydrogel forming composition, a method for preparing a hydrogel using the same, and a method for forming a gel in vivo using the same, which is injectable since it maintains a liquid state at a low temperature, but changes to a gel state in response to external stimulation. Specifically, a composition for forming a hydrogel comprising 0.3 wt% to 1 wt% of graphene oxide and 0.2 wt% to 1.5 wt% of a triblock copolymer represented by the following Formula 1, a method for preparing a hydrogel using the same, and a method of using the same It relates to a method of gel formation in vivo:
&Lt; Formula 1 >
Figure 112012028907373-pat00014

Wherein n is an integer from 8 to 540 and m is an integer from 16 to 70.
The composition for forming hydrogel according to the present invention can be administered in vivo using the injection method because it maintains a liquid at room temperature, while the sol-gel variation in the vicinity of body temperature can be changed to a gel state after administration in the body. Furthermore, it can be changed into gel state by appropriate external stimulus, while maintaining stability in the body for a long time and having excellent biocompatibility.

Description

외부자극에 반응하며 주사가능한 산화그래핀계 수화겔 형성용 조성물, 이를 이용한 수화겔 제조방법 및 이를 이용한 생체내 겔 형성 방법 {Composition for hydrogel based on graphene oxide being injectable and sensitive to external stimuli, method for preparing hydrogel using the same, and method for in vivo gelation using the same}Composition for forming an injectable graphene oxide hydrogel in response to external stimulation, method for preparing hydrogel using same, and method for forming gel in vivo using same {Composition for hydrogel based on graphene oxide being injectable and sensitive to external stimuli, method for preparing hydrogel using the same, and method for in vivo gelation using the same}

본 발명은 저온에서는 액상을 유지하므로 주사가능하지만, 외부자극에 반응하여 겔 상태로 변화하는 산화그래핀 기반 수화겔 형성용 조성물, 이를 이용한 수화겔 제조방법 및 이를 이용한 생체내 겔 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a graphene oxide-based hydrogel forming composition, a method for preparing a hydrogel using the same, and a method for forming a gel in vivo using the same, which is injectable because it maintains a liquid state at low temperature, but changes to a gel state in response to external stimulation.

그래핀은 단층 6각형 sp-2 혼성화 탄소들로 구성된 2차원적 나노물질이다 (A. K. Geim, Science 2009, 324, 1530; S. Park, R. S. Ruoff, Nat . Nanotechnol . 2009, 4, 217). 최근에, 이러한 그래핀은 그 뛰어난 전자적, 열적 및 기계적 특성들로 인해서 많은 관심을 끌고 있다 (C. N. R. Rao, A. K. Sood, K. S. Subhramanyam, A. Govindaraj, Angew . Chem . Int . Ed . 2009, 48, 7752). Graphene is a two-dimensional nanomaterial composed of single-layered hexagonal sp-2 hybridized carbon (AK Geim, Science 2009 , 324, 1530; S. Park, RS Ruoff, Nat . Nanotechnol . 2009 , 4, 217). Recently, such graphene has attracted much attention due to its excellent electronic, thermal and mechanical properties (CNR Rao, AK Sood, KS Subhramanyam, A. Govindaraj, Angew . Chem . Int . Ed . 2009 , 48, 7752). ).

산화 그래핀 (Graphene oxide: GO)은 많은 산화 결점들을 갖는 그래핀 유도체로서 (D. R. Dreyer, S. Park, C. W. Bielawski, R. S. Ruoff, Chem . Soc . Rev . 2010, 39, 228), 이러한 친수성 산화기들의 존재는 GO가 수분산성을 갖도록 하며, 다른 화학적 변형을 가능하게 하는 부위를 제공한다. GO는 양쪽친화성 거대분자와 같은 특성을 갖는데, 이는 소수성 기저 평면 및 친수성 가장자리들을 갖기 때문이다 (F. Kim, L. Cote, J. Huang, Adv . Mater . 2010, 22, 1954). 또한 GO는 가공성 및 변형성이 뛰어나기 때문에 새로운 제품을 제조하기 위한 구성 재료로 유망한 재료이다. GO의 3차원적 조립은 전자기기로부터, 에너지 저장매체, 바이오센서 및 약물전달에 이르기까지 다양한 응용가능성을 갖는다 (Y. Zhu, S. Murali, W. Cai, X. Li, J. W. Suk, J. R. Potts, R. S. Ruoff, Adv . Mat . 2010, 22, 3906; J. L. Vickery, A. J. Patil, S. Mann, Adv . Mater . 2009, 21, 2180; H. Bai, C. Li, G. Shi, Adv . Mat . 2011, 23, 1089). Graphene oxide (Graphene oxide: GO) is a derivative having a number of graphene oxide defects (... DR Dreyer, S. Park, CW Bielawski, RS Ruoff, Chem Soc Rev 2010, 39, 228), these hydrophilic oxygenator Their presence makes GO water-dispersible and provides sites that allow for other chemical modifications. GO has the same properties as amphoteric macromolecules because it has hydrophobic basal planes and hydrophilic edges (F. Kim, L. Cote, J. Huang, Adv . Mater . 2010 , 22, 1954). GO is also a promising material as a constituent material for producing new products because of its excellent processability and deformability. The three-dimensional assembly of GO has a variety of applications, from electronic devices to energy storage media, biosensors and drug delivery (Y. Zhu, S. Murali, W. Cai, X. Li, JW Suk, JR Potts). , RS Ruoff, Adv Mat 2010, 22, 3906;.. JL Vickery, AJ Patil, S. Mann, Adv Mater 2009, 21, 2180;... H. Bai, C. Li, G. Shi, Adv Mat. 2011 , 23, 1089).

몇몇 연구들이 수중에서 GO 용액의 3차원적 조립에 대해서 보고한 바 있는데 (H. Bai, C. Li, X. Wang, G. Shi, Chem . Commun . 2010, 46, 2376; C. Huang, H. Bai, C. Li, G. Shi, Chem . Commun . 2011, 47, 4962 ; Y. Xu, Q. Wu, Y. Sun, H. Bai, G. Shi, ACS Nano . 2010, 4, 7358; H. Bai, C. Li, X. Wang, G. Shi, J. Phys. Chem . C. 2011, 115, 5545), 수화겔이 가교화된 3차원적 네트워크를 형성하고, 이러한 네트워크가 다량의 수분을 흡수하며, 상기 네트워크는 일반적으로 폴리머의 물리적 또는 화학적 가교결합에 의해서 형성된다. 수화겔은 다양한 생의료적 응용을 위해서 기능성 연성 재료로 광범위하게 연구된 바 있다 (N. A. Peppas, J. Z. Hilt, A. Khademhosseini, R. Langer, Adv . Mater . 2006, 18, 1345).Several studies have reported the three-dimensional assembly of GO solutions in water (H. Bai, C. Li, X. Wang, G. Shi, Chem . Commun . 2010 , 46, 2376; C. Huang, H Bai, C. Li, G. Shi, Chem . Commun . 2011 , 47, 4962; Y. Xu, Q. Wu, Y. Sun, H. Bai, G. Shi, ACS. Nano . 2010 , 4, 7358; H. Bai, C. Li, X. Wang, G. Shi, J. Phys. Chem . C. 2011 , 115, 5545), the hydrogel forms a crosslinked three-dimensional network, which network absorbs large amounts of water, which network is generally formed by physical or chemical crosslinking of the polymer. Hydrogels have been extensively studied as functional soft materials for various biomedical applications (NA Peppas, JZ Hilt, A. Khademhosseini, R. Langer, Adv . Mater . 2006 , 18, 1345).

종래 연구들에서는, GO계 수화겔들은 폴리머 (예를 들어, PVA, PEI), 거대분자 (예를 들어, Hemoglobin, DNA), 작은 유기 분자 또는 양이온들 (CTAB, CaCl2)을 GO 용액에 첨가해 줌으로써 제조되었다 (H. Bai, C. Li, X. Wang, G. Shi, Chem . Commun. 2010, 46, 2376; C. Huang, H. Bai, C. Li, G. Shi, Chem . Commun . 2011, 47, 4962; Y. Xu, Q. Wu, Y. Sun, H. Bai, G. Shi, ACS Nano . 2010, 4, 7358; H. Bai, C. Li, X. Wang, G. Shi, J. Phys . Chem . C. 2011, 115, 5545).In conventional studies, GO-based hydrogels are prepared by adding polymers (eg PVA, PEI), macromolecules (eg Hemoglobin, DNA), small organic molecules or cations (CTAB, CaCl2) to the GO solution. (H. Bai, C. Li, X. Wang, G. Shi, Chem . Commun. 2010 , 46, 2376; C. Huang, H. Bai, C. Li, G. Shi, Chem . Commun . 2011 , 47, 4962; Y. Xu, Q. Wu, Y. Sun, H. Bai, G. Shi, ACS Nano . 2010 , 4, 7358; H. Bai, C. Li, X. Wang, G. Shi, J. Phys . Chem . C. 2011 , 115, 5545).

이러한 연구들에서, 겔화를 위한 주된 동력은 수소결합, p-p 상호작용 또는 정전기적 상호작용이었다. 이러한 모든 겔들은 실온에서 혼합한 이후에 바로 생성되었지만, GO-DNA 수화겔의 경우는 예외였으며, 이 경우는 겔화를 위해서 90℃까지 가열하는 과정이 요구되었다. 이와는 대조적으로, GO 용액이 수화겔로 변환되는 과정에서 온도의존적 졸-겔 변화에 대해서는 보고된 바가 없다. 졸을 겔로 변화시키는 열민감성 수화겔은 다양한 분야에서 유용하게 사용되는데, 특히, 만일 이러한 졸-겔 변이가 체온 (즉, 37℃) 근방에서 이루어진다면, 주사용 수화겔로서 생의료적 적용도 가능해진다. 생의료적 적용에 있어서 주사가능한 물리적 수화겔은, 이러한 물질을 최소 침습적 방식에 의해서 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 파괴되기 쉬운 생분자 및 세포들을 전달할 수 있고, 주사에 의해서 불규칙적인 형태를 채울 수 있다는 등의 장점을 갖는다 (S. Y. Lee, G. Tae, J. Control . Rel . 2007, 119, 313).In these studies, the main driving force for gelation was hydrogen bonding, pp interaction or electrostatic interaction. All these gels were produced immediately after mixing at room temperature, with the exception of GO-DNA hydrogels, which required heating to 90 ° C. for gelation. In contrast, no temperature-dependent sol-gel changes have been reported in the course of converting GO solutions to hydrogels. Heat-sensitive hydrogels that convert sol into gels are useful in a variety of applications, particularly if such sol-gel variations occur near body temperature (ie 37 ° C.), biomedical applications are also possible as hydrogels for injection. In biomedical applications, injectable physical hydrogels can deliver these materials in a minimally invasive manner, as well as deliver fragile biomolecules and cells, can fill irregular shapes by injection, and the like. Has advantages (SY Lee, G. Tae, J. Control . Rel . 2007 , 119, 313).

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 주사를 이용한 주입에 적합하도록 상온에서는 액상을 유지하지만, 체온 근방에서 졸-겔 변이를 나타낼 수 있고, 적절한 외부 자극에 의해서도 겔 상태로 변화할 수 있으면서, 체내에서 장시간 안정성을 유지하고 우수한 생체적합성을 갖는 산화그래핀 기반 수화겔 형성용 조성물, 이를 이용한 수화겔 제조방법 및 이를 이용한 생체내 겔 형성 방법을 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, it is possible to maintain a liquid state at room temperature to be suitable for injection using injection, but may exhibit a sol-gel variation near the body temperature, and also changed to a gel state by an appropriate external stimulus It is possible to provide a graphene oxide-based hydrogel forming composition, a method for preparing a hydrogel using the same, and a method for forming a gel in vivo using the same, while maintaining stability for a long time in the body and having excellent biocompatibility.

본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위해서,In order to achieve the first object of the present invention,

0.3 중량% 내지 1 중량%의 산화그래핀 및 0.2 중량% 내지 1.5 중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 트리블록 공중합체를 포함하는 수화겔 형성용 조성물을 제공한다:It provides a composition for forming a hydrogel comprising 0.3% to 1% by weight of graphene oxide and 0.2% to 1.5% by weight of a triblock copolymer represented by the following Chemical Formula 1.

Figure 112012028907373-pat00001
Figure 112012028907373-pat00001

상기 식에서, n은 8 내지 540의 정수이고, m은 16 내지 70의 정수이다.Wherein n is an integer from 8 to 540 and m is an integer from 16 to 70.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 트리블록 공중합체는 하기 화학식 2로 표시되는 트리블록 공중합체일 수 있다:According to an embodiment of the present invention, the triblock copolymer may be a triblock copolymer represented by Formula 2 below:

Figure 112012028907373-pat00002
Figure 112012028907373-pat00002

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 트리블록 공중합체는 하기 화학식 3으로 표시되는 트리블록 공중합체일 수 있다:According to another embodiment of the present invention, the triblock copolymer may be a triblock copolymer represented by Formula 3 below:

Figure 112012028907373-pat00003
Figure 112012028907373-pat00003

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 수화겔 형성용 조성물은 용매로서 증류수, 완충용액 및 생리 식염수로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 용매를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the hydrogel forming composition may include one or more solvents selected from the group consisting of distilled water, a buffer solution and physiological saline as a solvent.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 산화그래핀의 상기 수화겔 형성용 조성물 중 함량은 0.3 중량% 내지 0.5 중량%일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the content of the graphene oxide in the composition for forming a hydrogel may be 0.3% by weight to 0.5% by weight.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 트리블록 공중합체의 상기 수화겔 형성용 조성물 중 함량은 0.25 중량% 내지 1 중량%일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the content of the hydrogel formation composition of the triblock copolymer may be 0.25% by weight to 1% by weight.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 산화그래핀의 산소관능도는 10 % 내지 70 %일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the oxygen functionality of the graphene oxide may be 10% to 70%.

본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위해서,In order to achieve the second object of the present invention,

0.3 중량% 내지 1 중량%의 산화그래핀 및 0.2 중량% 내지 1.5 중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 트리블록 공중합체를 4℃ 내지 25℃ 온도의 용매 중에서 혼합교반하는 단계;Mixing and stirring 0.3 wt% to 1 wt% graphene oxide and 0.2 wt% to 1.5 wt% of the triblock copolymer represented by Formula 1 in a solvent at a temperature of 4 ° C to 25 ° C;

상기 용액을 4℃ 내지 30℃의 온도에서 보관하는 단계; 및Storing the solution at a temperature of 4 ° C. to 30 ° C .; And

상기 보관된 용액에 외부 자극을 가해줌으로써 수화겔을 형성하는 단계를 포함하는 산화그래핀 기반 수화겔의 제조방법을 제공한다:It provides a method for producing a graphene oxide-based hydrogel comprising the step of forming a hydrogel by applying an external stimulus to the stored solution:

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

Figure 112012028907373-pat00004
Figure 112012028907373-pat00004

상기 식에서, n은 8 내지 540의 정수이고, m은 16 내지 70의 정수이다.Wherein n is an integer from 8 to 540 and m is an integer from 16 to 70.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 외부 자극은 승온, pH 감소 또는 근적외선 조사일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the external stimulus may be elevated temperature, reduced pH or near-infrared radiation.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 승온은 25℃ 내지 60℃의 온도로 상기 용액의 온도를 상승시키는 과정일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the temperature increase may be a process of raising the temperature of the solution to a temperature of 25 ℃ to 60 ℃.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 pH 감소는 상기 용액의 pH를 4 내지 8로 낮추어 줌으로써 수행될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the pH reduction may be performed by lowering the pH of the solution to 4 to 8.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 근적외선 조사는 600 nm 내지 1000 nm의 파장 및 0.1 W/cm2 내지 20 W/cm2의 출력밀도를 갖는 근적외선을 10 초 내지 300 초 동안 조사해줌으로써 수행될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the near-infrared irradiation may be performed by irradiating near-infrared radiation having a wavelength of 600 nm to 1000 nm and an output density of 0.1 W / cm 2 to 20 W / cm 2 for 10 seconds to 300 seconds. Can be.

본 발명은 상기 세 번째 과제를 달성하기 위해서,The present invention to achieve the third object,

0.3 중량% 내지 1 중량%의 산화그래핀 및 0.2 중량% 내지 1.5 중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 트리블록 공중합체를 포함하는 졸 조성물을 생체 내로 주사투여하는 단계; 및Injecting a sol composition comprising 0.3 wt% to 1 wt% of graphene oxide and 0.2 wt% to 1.5 wt% of a sol composition comprising the triblock copolymer represented by Formula 1 below; And

상기 투여된 졸 조성물에 외부 자극을 가해줌으로써 상기 졸 조성물을 겔 상태로 변화시키는 단계를 포함하는 생체내 겔 형성방법을 제공한다:It provides a method of gel formation in vivo comprising the step of changing the sol composition to a gel state by applying an external stimulus to the administered sol composition:

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

Figure 112012028907373-pat00005
Figure 112012028907373-pat00005

상기 식에서, n은 8 내지 540의 정수이고, m은 16 내지 70의 정수이다.Wherein n is an integer from 8 to 540 and m is an integer from 16 to 70.

본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물은 상온에서는 액상을 유지하므로 주사투여 방법을 사용하여 생체내로 투여될 수 있는 반면에, 체온 근방에서는 졸-겔 변이를 나타내므로 체내 투여 후 겔 상태로 변화될 수 있고, 더 나아가 적절한 외부 자극에 의해서도 겔 상태로 변화할 수 있으면서, 체내에서 장시간 안정성을 유지하고 우수한 생체적합성을 갖는다.The composition for forming hydrogel according to the present invention can be administered in vivo using the injection method because it maintains a liquid at room temperature, while the sol-gel variation in the vicinity of body temperature can be changed to a gel state after administration in the body. Furthermore, it can be changed into gel state by appropriate external stimulus, while maintaining stability in the body for a long time and having excellent biocompatibility.

도 1a는 각각 37℃에서 배양한 이후에, 산화그래핀 및 각각 다른 농도의 플루로닉 F127의 혼합물이 겔을 형성하는 모습을 도시한 사진들이고, 도 1b는 임계 플루로닉 농도에서 산화그래핀이 겔화되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 1c는 고농도의 플루로닉 하에서는 겔화가 진행되지 않는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 ~500nm의 평균 크기를 갖는 산화그래핀-F127 수화겔의 온도의존성 겔화 프로파일을 도시한 그래프이고, 도 2b는 산화그래핀-F127 수화겔 (산화그래핀 크기: ~500nm)의 주파수 스윕 (frequency sweep) 측정 그래프이고, 도 2c는 ~100nm의 평균 크기를 갖는 산화그래핀-F127 수화겔의 온도의존성 겔화 프로파일을 도시한 그래프이고, 도 2d는 산화그래핀-F127 수화겔 (산화그래핀 크기: ~100nm)의 주파수 스윕 (frequency sweep) 측정 그래프이고, 도 2e는 산화그래핀-플루로닉 수화겔들의 상 다이어그램이다 (산화그래핀-F127 및 산화그래핀-P105 수화겔들의 겔화 온도는 비슷하지만, 산화그래핀-P105의 경우 산화그래핀-F127보다 낮은 온도에서 이액현상을 나타냄).
도 3a 내지 3g는 산화그래핀 자체 (3a), 각각 0.25 중량%, 0.5 중량%, 1.0 중량%의 플루로닉을 함유하는 산화그래핀-플루로닉 P105 (3b, 3c, 3d) 수화겔 및 산화그래핀-플루로닉 F127 (3e, 3f, 3g) 수화겔에 대한 SEM 사진들이다 (산화그래핀 자체는 응집 구조만을 나타내지만, 산화그래핀-플루로닉 수화겔들의 경우 네트워크 구조가 나타남).
도 4a 및 4b는 각각 다른 농도의 플루로닉 F127을 함유하는 산화그래핀-플루로닉 수화겔들로부터 FITC-덱스트란 (4kD 및 70kD)의 인 비트로 방출을 나타내는 그래프이고, 도 4c 및 4d는 각각 다른 농도의 플루로닉 P105를 함유하는 산화그래핀-플루로닉 수화겔들로부터 FITC-덱스트란 (4kD 및 70kD)의 인 비트로 방출을 나타내는 그래프이다.
도 5a는 808nm의 레이저 광 (4W/cm2) 조사 후 0.4 중량%의 산화그래핀 용액에 대한 온도 상승을 나타낸 그래프이고 (DIW의 경우 온도 상승 없음), 도 5b는 산화그래핀-플루로닉 용액 중에서 근적외선 유도된 온도 상승을 나타내주는 열영상 사진이고, 5c 및 5d는 산화그래핀-F127 0.25 중량% 조성물의 주사 이후, 3주령 (5c) 및 8주령 (5d) 경과된 쥐로부터 수득한 조직 시료에 대한 조직학적 분석 (H&E 염색) 결과이고 (시간 경과 후에도 조직 괴사, 출혈 또는 충혈 및 대식세포 (황색 화살표)의 수화겔 내부로의 이동 감소가 관찰되지 않음), 도 5e는 BALB/c 암컷 마우스에 산화그래핀-플루로닉 수화겔을 피하주사하고 8주 경과 후 관찰한 사진이다.
도 6은 각각 다른 농도의 플루로닉을 함유하는 산화그래핀-플루로닉 조성물로부터 제조된 필름들에 대한 광학 현미경 사진들이다 (6a: 산화그래핀 자체: 6b: F127 0.25%; 6c: F127 0.5%; 6d: F127 1.0%; 6e: P105 0.25%; 6f: P105 0.5%; 6g: P105 1.0%). 각각의 조성물 중 산화그래핀의 농도는 0.4%였다.
도 7은 산화그래핀-플루로닉 수화겔의 pH 민감성 반응을 나타낸 사진이다.Figure 1a is a photograph showing the formation of a mixture of graphene oxide and a different concentration of Pluronic F127 gel after each incubation at 37 ℃, Figure 1b is graphene oxide at the critical Pluronic concentration FIG. 1C is a view schematically showing the gelation state, and FIG. 1C is a view schematically showing the gelation progression under high concentration of pluronic.
FIG. 2A is a graph showing the temperature dependent gelation profile of graphene oxide-F127 hydrogel having an average size of ˜500 nm, and FIG. 2B is a frequency sweep of graphene oxide-F127 hydrogel (graphene oxide size: ˜500 nm). sweep) measurement graph, FIG. 2C is a graph showing the temperature dependent gelation profile of graphene oxide-F127 hydrogel having an average size of ˜100 nm, and FIG. 2D is a graphene oxide-F127 hydrogel (graphene oxide size: ˜100 nm) 2) is a phase diagram of graphene oxide-pluronic hydrogels (graphene oxide-F127 and graphene oxide-P105 hydrogels have similar gelation temperatures, but graphene oxide -P105 shows liquefaction at lower temperature than graphene oxide-F127).
3A-3G show graphene oxide-pluronic P105 (3b, 3c, 3d) hydrogel and oxidation containing graphene oxide itself (3a), 0.25 wt%, 0.5 wt%, 1.0 wt% of Pluronic, respectively. SEM photographs of graphene-pluronic F127 (3e, 3f, 3g) hydrogels (graphene oxide itself shows only agglomerated structures, but graphene oxide-pluronic hydrogels show network structures).
4A and 4B are graphs showing in vitro release of FITC-dextran (4kD and 70kD) from graphene oxide-Pluronic hydrogels containing different concentrations of Pluronic F127, respectively, and FIGS. 4C and 4D are respectively Graph showing in vitro release of FITC-dextran (4 kD and 70 kD) from graphene oxide-pluronic hydrogels containing different concentrations of Pluronic P105.
Figure 5a is a graph showing the temperature rise for 0.4 wt% graphene oxide solution after 808nm laser light (4W / cm 2 ) irradiation (no temperature rise for DIW), Figure 5b is graphene oxide-Pluronic Tissue images obtained from mice aged 3 weeks (5c) and 8 weeks (5d) following injection of graphene oxide-F127 0.25 wt% composition, 5c and 5d, showing near-infrared induced temperature rise in solution. Results of histological analysis (H & E staining) of the samples (tissue necrosis, bleeding or hyperemia and no decrease in migration of macrophages (yellow arrows) into the hydrogels), FIG. 5E shows BALB / c female mice The photo was observed after 8 weeks of subcutaneous injection of graphene oxide-Pluronic hydrogel.
FIG. 6 is optical micrographs of films made from graphene oxide-pluronic compositions each containing different concentrations of pluronic (6a: graphene oxide itself: 6b: F127 0.25%; 6c: F127 0.5 %; 6d: F127 1.0%; 6e: P105 0.25%; 6f: P105 0.5%; 6g: P105 1.0%). The concentration of graphene oxide in each composition was 0.4%.
Figure 7 is a photograph showing the pH sensitive response of the graphene oxide-Pluronic hydrogel.

본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물은, 0.3 중량% 내지 1 중량%의 산화그래핀 및 0.2 중량% 내지 1.5 중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 트리블록 공중합체를 포함한다:The hydrogel forming composition according to the present invention comprises 0.3% by weight to 1% by weight of graphene oxide and 0.2% by weight to 1.5% by weight of a triblock copolymer represented by the following general formula (1):

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

Figure 112012028907373-pat00006
Figure 112012028907373-pat00006

상기 식에서, n은 8 내지 540의 정수이고, m은 16 내지 70의 정수이다.Wherein n is an integer from 8 to 540 and m is an integer from 16 to 70.

본 발명은 산화그래핀과 소정량의 상기 화학식 1로 표시되는 트리블록 공중합체를 정해진 비율로 혼합해 주는 경우에는, 어떠한 화학적 변형을 거치지 않고서도, 나노 크기의 그래핀 산화물의 자가조립에 기반한 수화겔 형성과정이 진행된다는 점에 기초하여 완성되었다.The present invention is a hydrogel based on the self-assembly of nano-sized graphene oxide when the graphene oxide and a predetermined amount of the triblock copolymer represented by Chemical Formula 1 are mixed at a predetermined ratio, without undergoing any chemical modification. It was completed based on the formation process.

상기 화학식 1의 화합물은 1973년에 어빙 쉬몰카에 의해서 개발된 폴록사머 (poloxamer)로 불리는 화합물로서, 이는 중앙의 소수성 폴리옥시프로필렌 블록과 그 양쪽의 친수성 폴리옥시에틸렌 블록으로 구성된 트리블록 공중합체이다. 이러한 폴록사머는 상품명 "플루로닉 (Pluronic; BASF사)"으로 널리 알려져 있기도 하다.The compound of Formula 1 is a compound called poloxamer developed by Irving Schmolka in 1973, which is a triblock copolymer composed of a central hydrophobic polyoxypropylene block and both hydrophilic polyoxyethylene blocks. . Such poloxamers are also widely known under the trade name "Pluronic (BASF)".

본 발명에서는, 이와 같은 소량의 플루로닉을 산화그래핀 용액에 첨가해 줌으로써, 산화그래핀 기반의 외부자극 반응성 수화겔을 제조하였다. 이러한 혼합물은 저온에서는 졸 상태를 유지하지만, 온도가 체온 부근까지 상승하면 자가 조립에 의해서 수화겔 상태를 형성한다. 본 발명에 따른 조성물은 단순하게 저온에서 산화그래핀 및 플루로닉을 소정 농도로 교반 혼합시킴으로써 생성될 수 있으며, 겔화는 온도를 체온 부근까지 상승시킴으로써 수행될 수 있다. In the present invention, by adding such a small amount of pluronic to the graphene oxide solution, an external stimulation-reactive hydrogel based on graphene oxide was prepared. This mixture maintains a sol state at low temperatures, but forms a hydrogel state by self-assembly when the temperature rises to near body temperature. The composition according to the invention can be produced by simply stirring and mixing graphene oxide and pluronic to a predetermined concentration at low temperature, and gelation can be carried out by raising the temperature to near the body temperature.

하기 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 다양한 플루로닉을 사용하여 본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물을 제조해 본 결과, 특히 하기 화학식 2로 표시되는 플루로닉과 하기 화학식 3으로 표시되는 플루로닉이 더욱 용이하게 수화겔을 형성할 수 있으며, 하기 화학식 2의 경우 상품명 F127로, 하기 화학식 3의 경우 상품명 P105로 판매되는 물질이다:As can be seen from the following examples, as a result of preparing a composition for forming a hydrogel according to the present invention using a variety of pluronic, in particular the pluronic represented by the formula (2) and the flu represented by the following formula (3) Nicks can more easily form hydrogels, which are sold under the trade name F127 for Formula 2 and under the trade name P105 for Formula 3 below:

<화학식 2>(2)

Figure 112012028907373-pat00007
Figure 112012028907373-pat00007

<화학식 3>(3)

Figure 112012028907373-pat00008
Figure 112012028907373-pat00008

이러한 사실은 각각의 플루로닉의 친수성-소수성 균형에 기인한 것으로 판단되는데, 플루로닉들 중에서도, 소수성이 높은 플루로닉의 경우 더욱 우수한 정도로 수화겔을 형성할 수 있는 것으로 판단된다.This fact is believed to be due to the hydrophilic-hydrophobic balance of each of the pluronic. Among the pluronics, the hydrophobic Pluron is able to form a hydrogel to a better degree.

한편, 본 발명에 따른 조성물의 제조에 있어서, 산화그래핀 및 플루로닉을 용해시키기 위한 용매로는, 상기 물질들이 용해될 수 있는 용매라면 제한없이 사용가능하며, 예를 들어, 다양한 수용액 즉, 증류수, 완충용액 및 생리 식염수로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 용매를 사용할 수 있다.On the other hand, in the preparation of the composition according to the present invention, as the solvent for dissolving the graphene oxide and pluronic, any solvent that can dissolve the above materials can be used without limitation, for example, various aqueous solution, One or more solvents selected from the group consisting of distilled water, buffers and physiological saline can be used.

특히, 본 발명에서는 수화겔 형성용 조성물 중에 포함되는 산화그래핀 및 플루로닉의 함량이 겔 형성에 있어서 매우 중요한 인자로서 작용하는데, 산화그래핀의 경우 총액 중 0.3 중량% 내지 1 중량%, 더욱 바람직하게는 0.3 중량% 내지 0.5 중량%의 함량으로, 플루로닉의 경우 0.2 중량% 내지 1.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.25 중량% 내지 1 중량%의 함량으로 포함되어야 한다.In particular, in the present invention, the content of graphene oxide and pluronic acid contained in the hydrogel-forming composition acts as a very important factor in gel formation, in the case of graphene oxide, 0.3 wt% to 1 wt%, more preferably Preferably from 0.3% to 0.5% by weight, in the case of Pluronic, from 0.2% to 1.5% by weight, more preferably from 0.25% to 1% by weight.

산화그래핀의 농도가 0.3 중량% 미만인 경우에는 겔이 형성되지 않고, 1 중량%를 초과하는 경우에는 용매 상에서 산화그래핀의 분산도가 떨어지는 문제점이 있기 때문에 바람직하지 않다. 플루로닉의 농도 역시 중요한 사항으로서, 플루로닉의 농도가 0.2 내지 1.5 중량%인 경우에만 겔이 형성되며, 농도가 그 미만이거나, 이를 초과하는 경우에는 겔이 형성되지 않는다 (도 1a 참조). 본 발명에 따른 조성물의 겔 형성능이 이와 같이 플루로닉의 농도에 영향을 받는 이유는 하기 메카니즘 때문인 것으로 추측된다. 즉, 겔 형성을 유도할 수 있는 플루로닉 농도 범위 내에서는, 소수성 결합에 의해서 산화그래핀층에 흡착된 일부 플루로닉 사슬들이 수소결합에 의해서 부근의 산화그래핀층과 또한 상호작용할 수 있고, 따라서 나노 크기의 산화그래핀층들 중에서 겔 형성을 위한 물리적 가교제로서 기능할 수 있는 것으로 판단된다 (도 1b 참조). 그러나, 플루로닉의 농도가 너무 높은 경우에는, 다량의 플루로닉 사슬들이 산화그래핀 상에 흡착될 수 있고, 그 전체 표면을 덮어서, 산화그래핀과 플루로닉의 PEO 사슬들 사이의 수소결합을 방지하는 것으로 보인다. 결과적으로, 상기 범위를 벗어나는 고농도의 플루로닉의 경우에는, 산화그래핀층 사이에서 플루로닉에 의한 가교결합 효과가 감소하고, 따라서 겔 형성이 이루어지지 않는 것으로 보인다 (도 1c 참조).If the concentration of graphene oxide is less than 0.3% by weight, no gel is formed. If the concentration of graphene oxide is more than 1% by weight, the dispersibility of graphene oxide in the solvent is poor, which is not preferable. The concentration of pluronic is also important, as gels are formed only when the concentration of pluronic is 0.2 to 1.5% by weight, and no gel is formed when the concentration is less than or exceeded (see FIG. 1A). . The reason why the gel-forming ability of the composition according to the invention is thus influenced by the concentration of pluronic is presumably due to the following mechanism. That is, within the range of pluronic concentrations that can induce gel formation, some pluronic chains adsorbed to the graphene oxide layer by hydrophobic bonds can also interact with nearby graphene oxide layers by hydrogen bonds, thus It is believed that it can function as a physical crosslinker for gel formation among nano-sized graphene oxide layers (see FIG. 1B). However, if the concentration of the pluronic is too high, a large amount of pluronic chains can be adsorbed on the graphene oxide and cover the entire surface thereof, so that hydrogen between the graphene oxide and the Pluronic PEO chains It seems to prevent binding. As a result, in the case of high concentrations of pluronics out of the above range, the crosslinking effect by the pluronic between the graphene oxide layers is reduced, and thus gel formation does not appear (see FIG. 1C).

본 발명에 따른 조성물에 있어서, 산화그래핀의 크기가 조성물의 겔화에 그다지 큰 영향을 끼치지는 않으며, 하기 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이, 더 작은 산화그래핀을 사용한 경우와, 더 큰 산화그래핀을 사용한 경우에 탄성계수에 있어서 유의성 있는 차이가 관찰되지는 않았다.In the composition according to the present invention, the size of graphene oxide does not have a great influence on the gelation of the composition, and as can be seen from the following examples, the use of smaller graphene oxide and larger oxidation No significant difference in elastic modulus was observed when graphene was used.

본 발명에 따른 조성물의 겔 형성 능력은 또한 산화그래핀의 산소관능도에 의해서도 영향을 받는데, 바람직하게는 상기 산화그래핀의 산소관능도는 10 % 내지 70 %일 수 있다. 10 % 미만의 작은 산소 관능도를 갖는 산화그래핀은 플루로닉과 겔 상태를 형성하지 않으며, 이는 작은 산소 관능도는 아마도 수소결합에 의한 플루로닉과의 가교결합 기회를 감소시키는 것으로 추정된다. 이러한 사실은 PEO 사슬과 GO의 O-함유 기 사이의 수소결합이 겔 형성에 매우 중요하다는 사실을 뒷받침한다. 또한, 산화그래핀의 산소관능도가 70 %를 초과하는 경우에도 이와 같은 높은 산소관능도를 갖는 산화그래핀을 제조하기가 어렵다는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.The gel-forming ability of the composition according to the invention is also influenced by the oxygen functionality of graphene oxide, preferably the oxygen functionality of the graphene oxide may be 10% to 70%. Graphene oxide with a small oxygen functionality of less than 10% does not form a gel state with pluronic, which is estimated to reduce the chance of crosslinking with Pluronic by hydrogen bonding. . This fact supports the fact that the hydrogen bond between the PEO chain and the O-containing group of GO is very important for gel formation. In addition, even when the oxygen function of graphene oxide exceeds 70%, there is a problem that it is difficult to produce graphene oxide having such a high oxygen function is not preferable.

한편, 본 발명은 상기 수화겔 형성용 조성물을 이용한 수화겔의 제조방법을 제공하는데, 본 발명에 따른 방법은, 0.3 중량% 내지 1 중량%의 산화그래핀 및 0.2 중량% 내지 1.5 중량%의 상기 화학식 1로 표시되는 트리블록 공중합체를 4℃ 내지 25℃ 온도의 용매 중에서 혼합교반하는 단계; 상기 용액을 4℃ 내지 30℃의 온도에서 보관하는 단계; 및 상기 보관된 용액에 외부 자극을 가해줌으로써 수화겔을 형성하는 단계를 포함한다.On the other hand, the present invention provides a method for producing a hydrogel using the composition for forming a hydrogel, the method according to the invention, 0.3 wt% to 1 wt% graphene oxide and 0.2 wt% to 1.5 wt% of the formula 1 Mixing and stirring the triblock copolymer represented by 4 ° C. to 25 ° C. in a solvent; Storing the solution at a temperature of 4 ° C. to 30 ° C .; And forming a hydrogel by applying an external stimulus to the stored solution.

본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물은 다양한 외부 자극에 의해서 용이하게 졸 상태에서 겔 상태로 상 변이를 일으킬 수 있으며, 예를 들어, 이러한 외부 자극으로는 승온, pH 감소 또는 근적외선 조사일 수 있다.The composition for hydrogel formation according to the present invention may easily cause phase transition from a sol state to a gel state by various external stimuli. For example, the external stimulus may be elevated temperature, reduced pH or near-infrared irradiation.

상기 승온 과정은 본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물의 온도를 25℃ 내지 60℃의 온도로 상승시킴으로써 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물의 열민감성 겔화에는 소수성 결합 및 수소결합이 관여하는 것으로 판단된다. 플루로닉은 중앙 폴리옥시프로필렌 블록 (PPO)이 두 개의 폴리옥시에틸렌 블록 (PEO) 사이에 놓인 형태의 트리블록 공중합체이며, 이때, 중앙 PPO 블록의 온도의존성 소수성이 수중에서 플루로닉이 CMT 형태를 갖게 하는 원인이 되는 것으로 보인다. 플루로닉 사슬들은, PPO 블록과 산화그래핀층의 소수성 기저 평면이 상호작용함으로써, 산화그래핀층 위로 흡착될 수 있다. 이러한 상호작용은 PPO가 고온에서 더욱 소수성을 띄기 때문에 고온에서 더욱 증가한다. 동시에, PEO 사슬들 역시 수소결합에 의해서 산화그래핀의 산소 함유기와 상호작용할 수 있다. The temperature increase process may be performed by increasing the temperature of the hydrogel forming composition according to the present invention to a temperature of 25 ℃ to 60 ℃. It is believed that hydrophobic and hydrogen bonds are involved in thermally sensitive gelation of the compositions according to the invention. Pluronic is a triblock copolymer in which a central polyoxypropylene block (PPO) lies between two polyoxyethylene blocks (PEO), wherein the temperature-dependent hydrophobicity of the central PPO block is CMT in water. It seems to be the cause of the formation. Pluronic chains can be adsorbed onto the graphene oxide layer by interaction of the PPO block with the hydrophobic base plane of the graphene oxide layer. This interaction is further increased at high temperatures because PPO is more hydrophobic at higher temperatures. At the same time, PEO chains can also interact with oxygen-containing groups of graphene oxide by hydrogen bonding.

또한, 본 발명에 따른 조성물은 외부자극으로서 pH 변화를 가해주는 경우에도 겔화될 수 있는데, 상대적으로 높은 pH에서는 겔화 경향이 낮아지지만, 낮은 pH, 바람직하게는 4 내지 8의 pH 범위에서는 높은 겔화 특성을 나타낸다. 이러한 과정은 가역적인 것이어서, 미리 형성된 겔에 염기를 첨가해주는 경우에도 나타나는 현상이고, 이 경우는 형성된 겔이 다시 졸 상태로 변화된다. 이러한 pH 의존성은 아마도 카르복실기 (-COOH)의 수소화-탈수소화로부터 기인하는 것으로 보인다. 높은 pH에서는, -COOH 기가 탈수소화되어 -COO-가 되고, 이렇게 되면 산화그래핀 표면 상에 매우 높은 음전하를 발생시킴으로써 산화그래핀층들 사이에서 정전기적 반발력이 발생한다. 이어서, 이러한 반발력은 플루로닉의 가교 효과를 상쇄하여 겔 형성을 억제하는 것으로 판단된다.In addition, the composition according to the present invention can be gelled even when a pH change is applied as an external stimulus, but the gelling tendency is low at a relatively high pH, but a high gelling property at a low pH, preferably a pH range of 4 to 8 Indicates. This process is reversible and occurs even when base is added to a preformed gel, in which case the formed gel is changed back to a sol state. This pH dependency is probably due to the hydrogenation-dehydrogenation of the carboxyl group (—COOH). At high pH, the -COOH groups are digested dehydration -COO - and is, thus when oxidized graphene generates an electrostatic repulsive force caused by the high negative charge on the surface between the oxide yes pinned. This repulsive force is then judged to counteract the crosslinking effect of Pluronic and thus inhibit gel formation.

그래핀 산화물은 일반적으로 근적외선 (near-IR: NIR) 광을 흡수하며, 주변 온도를 높이기 위한 열을 방출할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 산화그래핀의 이러한 광열적 (photothermal) 특성은 쥐로부터 종양을 효과적으로 제거하기 위해서 사용되어 왔다 (K. Yang, S. Zhang, G. Zhang, X. Sun, S. T. Lee, Z. Liu, Nano Lett. 2010, 10, 3318). 따라서, 본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물을 겔화시키기 위한 외부 자극으로서 근적외선 조사방법을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 근적외선 조사는 600 nm 내지 1000 nm의 파장 및 0.1 W/cm2 내지 20 W/cm2의 출력밀도를 갖는 근적외선을 10 초 내지 300 초 동안 조사해줌으로써 수행될 수 있다. 특히, 이러한 근적외선 조사는 온도 자극과 병행하여 가해주는 경우, 겔화 시간을 단축시키는 데에도 사용될 수 있는데, 본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물의 온도를 25℃ 내지 60℃의 온도로 상승시킴과 동시에 근적외선을 조사해주게 되면 겔을 더욱 신속하게 형성하는 것이 가능하다. 특히, 이러한 근적외선 조사는 본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물을 생체내에 투입한 후, 투입된 특정 영역에만 근적외선 조사를 수행함을써 신속하고, 특정 영역에 국한된 겔화를 유도할 수 있다는 점에서도 매우 큰 장점을 갖는다.Graphene oxide is generally known to absorb near-infrared (NIR) light and can emit heat to increase ambient temperature. This photothermal characteristic of graphene oxide is responsible for tumor removal from rats. It has been used to remove it effectively (K. Yang, S. Zhang, G. Zhang, X. Sun, ST Lee, Z. Liu, Nano Lett. 2010 , 10, 3318). Therefore, the near-infrared irradiation method can also be used as an external stimulus for gelling the composition for hydrogel formation according to the present invention. For example, such near-infrared irradiation can be performed by irradiating near-infrared rays having a wavelength of 600 nm to 1000 nm and an output density of 0.1 W / cm 2 to 20 W / cm 2 for 10 seconds to 300 seconds. In particular, such near-infrared irradiation can be used to shorten the gelation time when applied in parallel with the temperature stimulus, while increasing the temperature of the hydrogel-forming composition according to the present invention to a temperature of 25 ℃ to 60 ℃ and near infrared Irradiation of the gel makes it possible to form the gel more quickly. In particular, such near-infrared irradiation has a great advantage in that it is possible to induce gelation in a specific region quickly and quickly by injecting the composition for forming a hydrogel according to the present invention into a living body, and then performing near-infrared irradiation only in a specific region. Have

한편, 본 발명에서는 상기 수화겔 형성용 조성물을 이용한 생체 내 겔 형성방법을 제공하는데, 이는 상기 수화겔 형성용 조성물을 생체 내로 주사투여하는 단계; 및 상기 투여된 졸 조성물에 외부 자극을 가해줌으로써 상기 졸 조성물을 겔 상태로 변화시키는 단계를 포함한다.On the other hand, the present invention provides a method for forming a gel in vivo using the composition for forming a hydrogel, which comprises the steps of injecting the composition for forming a hydrogel into the body; And changing the sol composition to a gel state by applying an external stimulus to the administered sol composition.

그래핀 및 산화그래핀 기반 물질들의 생체적합성 및 독성에 대해서는 상충된 보고서들이 존재한다. 대부분의 연구자들은 산화그래핀이 인 비트로에서 배양된 세포주들에 대해서 유의성 있는 독성을 갖지 않는 비독성 물질이라고 보고하고 있는데 반해서, 일부 연구들은 산화그래핀의 독성을 보고한 바 있다 (K. H. Liao, Y. S. Lin, C. W. Macosko, C. L. Haynes, ACS Appl . Mater . Interfaces 2011, 3, 2607; X. Yang, Y. Wang, X. Huang, Y. Ma, Y. Huang, R. Yang, H. Duan, Y. Chen, J. Mater . Chem . 2011, 21, 3448). 또한, 양 등은 PEG화된 나노 산화그래핀층이 20 mg/kg의 투여량으로 마우스에 주입되는 경우에, 어떠한 독성 부작용도 나타나지 않는다고 보고한 바 있다 (K. Yang, J. Wan, S. Zhang, Y. Zhang, S. T. Lee, Z. Liu, ACS Nano 2011, 5, 516). 본 발명에서는, 하기 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 마우스에 본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물을 피하주사에 의해서 투여한 이후에, 생체내 진행과정을 조사한 결과, 인 비보 상태에서 생분해되지 않는 안정성을 구비한 동시에, 비독성 및 생체적합성을 갖는 물질이라는 점을 확인하였으며, 따라서 이를 이용하여 효과적으로 생체 내에서 겔을 형성할 수 있는 방법을 제공한다. 상기 본 발명에 따른 조성물이 주사투여에 의해서 생체 내로 주입된 이후에는, 적절한 외부 자극에 의해서 겔 상태로 변화되는데, 이러한 외부 자극으로는 전술한 승온, pH 감소 또는 근적외선 조사 등의 방법이 사용될 수 있다.Conflicting reports exist on the biocompatibility and toxicity of graphene and graphene oxide based materials. Most researchers have reported that graphene oxide is a non-toxic substance that does not have significant toxicity for cell lines cultured in vitro, while some studies have reported the toxicity of graphene oxide (KH Liao, YS). Lin, CW Macosko, CL Haynes, ACS Appl . Mater . Interfaces 2011 , 3, 2607; X. Yang, Y. Wang, X. Huang, Y. Ma, Y. Huang, R. Yang, H. Duan, Y. Chen, J. Mater . Chem . 2011 , 21, 3448). In addition, Yang et al. Reported that no toxic side effects were observed when PEGylated nanographene oxide layers were injected into mice at a dose of 20 mg / kg (K. Yang, J. Wan, S. Zhang, Y. Zhang, ST Lee, Z. Liu, ACS Nano 2011 , 5, 516). In the present invention, as can be seen from the following examples, after administering the hydrogel-forming composition according to the present invention to the mouse by subcutaneous injection, as a result of investigating the progress of the in vivo, stability that is not biodegradable in the in vivo state At the same time, it was confirmed that it is a non-toxic and biocompatible material, and thus provides a method for effectively forming a gel in vivo by using the same. After the composition according to the present invention is injected into the body by injection, it is changed into a gel state by an appropriate external stimulus. The external stimulus may be a method such as temperature increase, pH reduction or near-infrared irradiation. .

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 하되, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예로만 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다.EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are provided only for the purpose of helping understanding the present invention, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following examples .

재료 및 기기Materials and equipment

단일 층의 산화그래핀 (X, Y 크기 < 500 nm, C 및 O 각각 46 중량%)을 Angstrom Materials Inc. (Dayton, OH, USA)으로부터, 0.5 중량%의 용액으로 구입하였다. 플루로닉 F68 및 F127은 BASF (Seoul, South Korea)로부터 기증받았다. 플루로닉 P105 및 FITC-덱스트란은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)로부터 구입하였다. 작은 크기의 산화그래핀 현탁액은 원래 산화그래핀 용액에 대한 초음파 처리에 의해서 제조하였다 (Vibra-cell VCX 500, Sonics & Materials Inc, Newtown, CT, USA). A single layer of graphene oxide (X, Y size <500 nm, C and O, respectively 46% by weight) was obtained from Angstrom Materials Inc. (Dayton, OH, USA) was purchased as a 0.5% by weight solution. Pluronic F68 and F127 were donated from BASF (Seoul, South Korea). Pluronic P105 and FITC-dextran were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). Small graphene oxide suspensions were originally prepared by sonication of graphene oxide solutions (Vibra-cell VCX 500, Sonics & Materials Inc, Newtown, CT, USA).

본 발명에 따른 According to the invention 수화겔의Hydrated 제조 Produce

본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물을 제조하기 위해서, 계산된 양의 산화그래핀 스톡 (0.5 중량%) 및 플루로닉 스톡 (1.0 중량%)을 튜브로 옮기고, 수분 동안 교반 혼합하였다. 이어서, 혼합물을 냉장고 (4℃)에서 최소한 2-3시간 동안 보관함으로써 졸 상태의 용액을 제조하였다. 상기 졸 상태 용액을 37℃에서 배양함으로써 수화겔을 제조하였다.To prepare the hydrogel forming composition according to the invention, the calculated amounts of graphene oxide stock (0.5 wt%) and pluronic stock (1.0 wt%) were transferred to tubes and stirred and mixed for several minutes. The solution in sol form was then prepared by storing the mixture in a refrigerator (4 ° C.) for at least 2-3 hours. Hydrogel was prepared by incubating the sol state solution at 37 ° C.

특성화Characterization

열민감성 겔화 과정은 온도 조절기 및 겔화 동안 용액의 건조를 억제하기 위한 용매 트랩을 구비한 유동계 (Gemini, Malvern Instrument, Malvern, UK)를 사용하여 모니터링하였다. 시료들은 샌드블라스트 평행판 기하형태 및 1000 ㎛ 갭 두께로 분석하였다. ω = 1 rad/s의 각 주파수 및 γ = 0.025%의 스트레인을 선택하여 진동 변형의 선형 체제를 유지하도록 하였다. 일정한 ω 및 γ 수치를 모든 실험들에 대해서 사용하였다. 필드-발광 스캐닝 주사 현미경 (FE-SEM, Hitachi S-4700, Tokyo, Japan)을 사용하여 플라티늄 코팅 이후 동결건조된 수화겔 시료의 모폴로지를 관찰하였다. 근적외선 레이저 유도된 산화그래핀 시료의 가열은 4 W/cm2의 출력 밀도를 갖는 808 nm 레이저를 사용하여 수행하였다 (Power Technologies Inc, Alexander, AR, USA). 시료 중 실시간 온도 상승은 FLIR SC-300 열적 영상화 시스템 (FLIR Systems Inc, Danderyd, Sweden)을 사용하여 모니터링하였다. FITC-덱스트란 용액과 겔 형성 물질 (산화그래핀 및 플루로닉)을 저온 (4℃)에서 혼합하고, 겔화를 위해서 온도를 37℃로 증가시켜 줌으로써 FITC-덱스트란 (100 ㎍)을 수화겔로 로딩하였다. 인 비트로 방출 실험은 교반 조건 하 (100 rpm), 37℃에서 수행하였다. 0.05 % NaN3를 포함하는 PBS (150 mM, pH 7.4)를 방출 매체로 사용하였다. 전체 방출 매체를 신선한 것으로 교환함으로써, 각 시간 지점에서 무한 침강 조건 (infinite sink condition)을 유지하였다. 각 시간 지점에서 방출된 FITC-덱스트란은 형광 측정을 사용하여 분석하였다 (여기 - 490 nm; 발광 - 520 nm). 인 비보 생체적합성 실험은 암컷 BALB/c 마우스 (6-7주령)를 사용하여 수행하였다. 모든 동물들은 Orient Bio Inc. (Seoul, Korea)으로부터 구입하였고, 광주과학기술원의 동물 보호 및 사용위원회에서 정한 지침에 따라서 취급하였다. 산화그래핀-플루로닉 졸은 마우스 등 부위에 피하주사에 의해서 주입하였다. 3주 및 8주 경과 후에, 마우스들을 희생시켰고, 겔을 둘러싸고 있는 피부 조직 단면을 수득하여, 포름알데히드 용액 중에 고정시키고, 조직학적 검사를 위해서 가공하였다. 시료들은 헤마톡실린 및 에오신으로 염색하였으며, 광현미경 하에서 관찰하였다.The heat sensitive gelation process was monitored using a rheometer (Gemini, Malvern Instrument, Malvern, UK) equipped with a temperature controller and solvent trap to inhibit drying of the solution during gelation. Samples were analyzed with sandblast parallel plate geometry and 1000 μm gap thickness. Each frequency of ω = 1 rad / s and a strain of γ = 0.025% were selected to maintain the linear regime of vibrational strain. Constant ω and γ values were used for all experiments. The morphology of lyophilized hydrogel samples after platinum coating was observed using a field-luminescent scanning scanning microscope (FE-SEM, Hitachi S-4700, Tokyo, Japan). Heating of near-infrared laser induced graphene oxide samples was performed using a 808 nm laser with an output density of 4 W / cm 2 (Power Technologies Inc, Alexander, AR, USA). Real-time temperature rise in the samples was monitored using the FLIR SC-300 thermal imaging system (FLIR Systems Inc, Danderyd, Sweden). FITC-dextran (100 μg) was hydrated by mixing the FITC-dextran solution with the gel-forming substance (graphene oxide and pluronic) at low temperature (4 ° C.) and increasing the temperature to 37 ° C. for gelation. Loaded. In vitro release experiments were performed at 37 ° C. under stirring conditions (100 rpm). PBS (150 mM, pH 7.4) containing 0.05% NaN 3 was used as the release medium. By replacing the entire release medium with fresh one, an infinite sink condition was maintained at each time point. FITC-dextran emitted at each time point was analyzed using fluorescence measurements (excitation-490 nm; emission-520 nm). In vivo biocompatibility experiments were performed using female BALB / c mice (6-7 weeks old). All animals are Orient Bio Inc. It was purchased from Seoul, Korea and handled according to the guidelines set by the Animal Protection and Use Committee of Gwangju Institute of Science and Technology. Graphene oxide-pluronic sol was injected by subcutaneous injection into the back of the mouse. After 3 and 8 weeks, mice were sacrificed and skin tissue sections surrounding the gel were obtained, fixed in formaldehyde solution and processed for histological examination. Samples were stained with hematoxylin and eosin and observed under light microscope.

실험 결과Experiment result

본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물은 단순하게 저온에서 산화그래핀 및 플루로닉을 정해진 농도로 교반 혼합시킴으로써 생성되었으며, 겔화는 온도를 37℃까지 상승시킴으로써 수행되었다. 겔 형성은 튜브 역전 방법 (tube inversion method)에 의해서 평가하였다 (J. C. Garbern, A. S. Hoffman, P. S. Stayton, Biomacromolecules, 2010, 11, 1833). 구체적으로는, 플루로닉 F68, 플루로닉 F127, 및 플루로닉 P105의, 3가지 다른 형태의 플루로닉을 사용하여 산화그래핀과의 수화겔 형성을 평가하였다. 평가결과, F127 및 P105는 산화그래핀과 수화겔을 형성할 수 있음에 반해서, F68은 그렇지 못하였다. 이러한 사실은 각각의 플루로닉의 친수성-소수성 균형에 기인한 것으로 판단되는데, 상기 플루로닉들 중에서도, 플루로닉 F68이 F127 (HLB 22) 및 P105 (HLB 15)보다도 더 친수성 (HLB 29)이다. 따라서, GO-플루로닉 수화겔의 형성에는 플루로닉의 소수성이 중요한 것으로 판단된다. The hydrogel forming composition according to the present invention was produced by simply mixing and mixing graphene oxide and pluronic acid at a predetermined concentration at low temperature, and gelation was performed by raising the temperature to 37 ° C. Gel formation was assessed by the tube inversion method (JC Garbern, AS Hoffman, PS Stayton, Biomacromolecules , 2010 , 11, 1833). Specifically, hydrogel formation with graphene oxide was evaluated using three different forms of Pluronic, Pluronic F68, Pluronic F127, and Pluronic P105. As a result of evaluation, F127 and P105 could form hydrogel with graphene oxide, whereas F68 did not. This is believed to be due to the hydrophilic-hydrophobic balance of each of the pluronics, among which Pluronic F68 is more hydrophilic (HLB 29) than F127 (HLB 22) and P105 (HLB 15). to be. Therefore, the hydrophobicity of pluronicity is considered to be important for the formation of GO-Pluronic hydrogel.

또한, 본 발명에서는 겔 형성을 유도할 수 있는 다른 농도의 플루로닉 및 GO에 대한 실험도 수행하였는데, 그 결과 산화그래핀 및 플루로닉 농도 양자 모두가 겔 형성에 중요한 것으로 나타났다. 산화그래핀의 농도가 0.3 중량% 미만인 경우에는 겔이 형성되지 않았다. 특정 산화그래핀 농도에 대해서는 (즉 0.4 중량%), 플루로닉 농도가 0.25 내지 1 중량%인 경우에만 겔이 형성되었다 (도 1a 참조). 플루로닉 농도가 그 미만이거나, 이를 초과하는 경우에는 겔이 형성되지 않았다. 산화그래핀의 겔화를 위해서 사용된 플루로닉의 농도는 매우 낮으며, 그 자체로는 수화겔을 형성할 수 없었다.In addition, experiments with different concentrations of Pluronic and GO that can induce gel formation were also performed in the present invention, and as a result, both graphene oxide and Pluronic concentration were found to be important for gel formation. When the concentration of graphene oxide was less than 0.3% by weight, no gel was formed. For certain graphene oxide concentrations (ie 0.4 wt%), gels formed only when the pluronic concentration was 0.25 to 1 wt% (see FIG. 1A). Gels did not form when the pluronic concentration was below or above that. The concentration of pluronics used for the gelation of graphene oxide is very low and on its own could not form a hydrogel.

한편, 유동계 (rheometer)를 사용함으로써 본 발명에 따른 조성물의 온도의존성 겔화 과정을 조사하였다. 온도는 4℃로부터 37℃까지 점진적으로 올려주었으며 (1℃/min), 겔의 탄성 계수 (elastic moduli)를 기록하였다. 이후에, 겔을 37℃에서 5분 동안 방치하고, 주파수 스윕 측정 (frequency sweep measurements)을 실시하였다. 도 2a는 산화그래핀 및 플루로닉 F127에 의해서 생성된 수화겔의 온도의존성 탄성계수 변화를 나타낸다. 산화그래핀 자체는 어떠한 겔 상태도 나타내지 않았다. 플루로닉 F127의 농도가 1 중량%인 경우에는, 22℃에서 겔 형성이 개시되었으며, 30℃에서 포화되었다. 플루로닉 F127의 농도가 0.5 중량% 및 0.25 중량%인 경우에는, 겔화가 각각 24℃ 및 30℃에서 개시되었다. 겔을 37℃에서 5분 동안 유지한 이후에는, F127의 농도가 0.25 중량%인 경우에 가장 높은 탄성계수값 (1700 Pa)이 관찰되었다. 수화겔의 탄성계수는, F127의 농도를 각각 0.5 중량% 및 1.0 중량%로 증가시킴으로써, 880 Pa 및 430 Pa로 감소하였다 (Figure 2b). 산화그래핀-플루로닉 P105 수화겔들은 산화그래핀-플루로닉 F127 겔과 유사한 겔화 프로파일을 나타내었는데, 즉 0.25 중량%의 플루로닉 P105를 함유하는 수화겔이 0.5 중량% 또는 1 중량%의 플루로닉 P105를 함유하는 수화겔보다 더 높은 탄성계수를 나타내었다. GO-P105의 탄성계수는, 유사한 플루로닉 농도에서, GO-F127의 탄성계수보다 약간 더 높았다 (데이터 미도시).On the other hand, the temperature-dependent gelation process of the composition according to the present invention was investigated by using a rheometer. The temperature was raised gradually from 4 ° C. to 37 ° C. (1 ° C./min) and the elastic moduli of the gels were recorded. The gel was then left at 37 ° C. for 5 minutes and frequency sweep measurements were performed. 2A shows the temperature dependent modulus change of hydrogel produced by graphene oxide and Pluronic F127. Graphene oxide itself did not show any gel state. When the concentration of Pluronic F127 was 1% by weight, gel formation was initiated at 22 ° C and saturated at 30 ° C. When the concentrations of Pluronic F127 were 0.5% and 0.25% by weight, gelation was initiated at 24 ° C and 30 ° C, respectively. After the gel was held at 37 ° C. for 5 minutes, the highest modulus value (1700 Pa) was observed when the concentration of F127 was 0.25% by weight. The elastic modulus of the hydrogel was reduced to 880 Pa and 430 Pa by increasing the concentration of F127 to 0.5% and 1.0% by weight, respectively (Figure 2b). Graphene oxide-Pluronic P105 hydrogels exhibited a gelation profile similar to that of Graphene Oxide-Pluronic F127 gels, i.e. 0.5% or 1% by weight of hydrogel containing 0.25% by weight of Pluronic P105. It showed higher modulus of elasticity than hydrogel containing RONIC P105. The modulus of elasticity of GO-P105 was slightly higher than that of GO-F127 at similar pluronic concentrations (data not shown).

한편, 전술한 실험들에서는 겔 형성을 위해서 ~ 500 nm 크기의 산화그래핀층을 사용하였지만, 이와는 별도로, 겔 형성에 대한 산화그래핀층 크기의 영향을 분석하기 위해서, 초음파 처리에 의해서 ~100 nm 크기의 산화그래핀층을 제조하였다. 이어서, 이러한 작은 크기의 산화그래핀을 사용하여 플루로닉과의 겔 형성을 유도하였으며, 유동계를 사용하여 분석하였다. 더 작은 산화그래핀층 (~100 nm)과 더 큰 산화그래핀층 (~500 nm) 사이에서 탄성계수가 크게 변화되지는 않았다. 또한, 온도를 변화시킴으로써 유사한 겔화 프로파일이 얻어졌다 (도 2 참조).Meanwhile, in the above experiments, a graphene oxide layer having a size of ~ 500 nm was used for gel formation, but separately, in order to analyze the influence of the graphene oxide layer size on gel formation, a ~ 100 nm size was obtained by sonication. A graphene oxide layer was prepared. This small size of graphene oxide was then used to induce gel formation with Pluronic and analyzed using a rheometer. The modulus of elasticity did not change significantly between the smaller graphene oxide layer (~ 100 nm) and the larger graphene oxide layer (~ 500 nm). Similar gelling profiles were also obtained by changing the temperature (see FIG. 2).

또한 겔 형성에 대한 산소 관능도의 영향을 조사하였다. 작은 산소 관능도 (10-20 중량%)를 갖는 산화그래핀은 플루로닉과 겔 상태를 형성하지 않았다. 작은 산소 관능도는 아마도 수소결합에 의한 플루로닉과의 가교결합 기회를 감소시키는 것으로 추정된다. 이러한 사실은 PEO 사슬과 GO의 O-함유 기 사이의 수소결합이 겔 형성에 매우 중요하다는 사실을 뒷받침한다.The effect of oxygen functionality on gel formation was also investigated. Graphene oxide with small oxygen functionality (10-20% by weight) did not form a gel state with pluronic. Small oxygen functionality is presumed to reduce the chance of crosslinking with the pluronic by hydrogen bonding. This fact supports the fact that the hydrogen bond between the PEO chain and the O-containing group of GO is very important for gel formation.

산화그래핀-플루로닉 수화겔의 상 다이어그램 (phase diagram)을 얻기 위해서, 산화그래핀 및 플루로닉 혼합물을 소정 온도에서 30분 동안 배양하였으며, 튜브 역전 방법에 의해서 겔 형성을 평가하였다. 플루로닉의 농도가 0.25 중량%인 경우에는, 겔 형성이 35℃ 이상에서만 발생하였다 (도 2e 참조). 더 높은 플루로닉 농도에서는, 즉, 0.5 중량% 및 1.0 중량%에서는, 겔 형성이 각각 30℃ 및 25℃에서 관찰되었다. 플루로닉의 농도가 2 중량%까지 증가되는 경우에는, 겔 형성이 25℃에서 관찰되었지만, 온도를 30℃로 증가시키면 다시 졸 상태로 변하였다. 온도가 증가됨에 따라서, 이러한 겔들에서 이액현상 (synerisis)이 관찰되었는데, 이는 겔이 더 수축되고, 물이 상부층으로 배출되는 현상을 의미하는 것으로서, 그 원인은 아마도 산화그래핀의 높은 열용량 및 플루로닉의 온도-유발 소수성 증가가 복합적으로 작용하였기 때문으로 추측된다. 플루로닉 P105로 형성된 겔은 플루로닉 F127로 형성된 겔보다 더 낮은 온도에서 이액현상을 나타내었다 (도 2e 참조).In order to obtain a phase diagram of the graphene oxide-pluronic hydrogel, the graphene oxide and pluronic mixture were incubated at a predetermined temperature for 30 minutes, and gel formation was evaluated by a tube reversal method. When the concentration of pluronic was 0.25% by weight, gel formation only occurred at 35 ° C. or higher (see FIG. 2E). At higher pluronic concentrations, ie at 0.5% and 1.0% by weight, gel formation was observed at 30 ° C and 25 ° C, respectively. When the concentration of pluronics was increased to 2% by weight, gel formation was observed at 25 ° C., but when the temperature was increased to 30 ° C. it turned back to the sol state. As the temperature increased, synerisis was observed in these gels, which meant that the gel contracted more and water was released into the upper layer, possibly due to the high heat capacity and flu of graphene oxide. Nick's temperature-induced hydrophobicity increase is presumed to be a complex action. Gels formed with Pluronic P105 exhibited two-liquid development at lower temperatures than gels formed with Pluronic F127 (see FIG. 2E).

수화겔 중에서 네트워크 구조의 형성은 SEM으로 평가하였다. 산화그래핀 용액 (0.4 중량%) 및 산화그래핀-플루로닉 수화겔을 동결건조시켜서 SEM을 위한 시료로 사용하였다. 산화그래핀 자체는 동결건조 동안 수축하였으나, 수화겔 시료에서는 아무런 부피변화가 관찰되지 않았다. 산화그래핀 및 산화그래핀-플루로닉 겔에 대한 SEM 영상을 도 3에 도시하였다. 산화그래핀의 동결건조 용액에서는 아무런 네트워크 구조가 관찰되지 않았으며, 단지 응집된 산화그래핀층만이 관찰되었다 (도 3a 참조). 모든 수화겔 시료들은 네트워크 구조를 나타내었다 (도 3b 내지 도 3g 참조). 겔 시료 중의 플루로닉 농도에 따라서 네트워크의 조밀도가 변화되는 것을 확연하게 관찰할 수 있었다. 0.25 중량%의 플루로닉 농도를 갖는 겔이 (도 3e), 0.5 중량% 및 1.0 중량%의 플루로닉 농도를 갖는 겔 (도 3f 및 3g)에 비해서 더욱 조밀한 네트워크 형성도를 보였다. 이러한 결과는 겔의 유동특성 관측결과와 일치하는 것으로서 (도 2a); 더 높은 수준의 네트워크 구조를 갖는 겔들이 더 높은 탄성계수를 나타낸다. 유사한 SEM 결과가 GO-P105 수화겔에 대해서 관찰되었다 (도 3b, 3c 및 3d).Formation of the network structure in the hydrogel was evaluated by SEM. Graphene oxide solution (0.4 wt.%) And graphene oxide-pluronic hydrogel were lyophilized and used as samples for SEM. Graphene oxide itself contracted during lyophilization, but no volume change was observed in the hydrogel samples. SEM images for graphene oxide and graphene oxide-pluronic gel are shown in FIG. 3. No network structure was observed in the lyophilized solution of graphene oxide, only an aggregated graphene oxide layer was observed (see FIG. 3A). All hydrogel samples showed a network structure (see FIGS. 3B-3G). It was clearly observed that the density of the network changes depending on the pluronic concentration in the gel sample. Gels having a Pluronic concentration of 0.25 wt% (FIG. 3E) showed more dense network formation compared to gels having Pluronic concentrations of 0.5 wt% and 1.0 wt% (FIGS. 3F and 3G). This result is consistent with the observation of the flow characteristics of the gel (FIG. 2A); Gels with higher levels of network structure exhibit higher modulus of elasticity. Similar SEM results were observed for GO-P105 hydrogels (FIGS. 3B, 3C and 3D).

한편, 산화그래핀 및 산화그래핀-플루로닉 혼합물 용액을 유리 커버 슬립에 적가하고 37℃에서 건조시킴으로써 산화그래핀 및 산화그래핀-플루로닉 박막을 제조하였다. 광학 현미경을 사용하여 관찰함으로써 필름의 네트워크 구조를 관찰하였다. 결과는 SEM 관찰과 유사하였다. 산화그래핀만으로 형성된 필름은 어떠한 네트워크도 보이지 않은 반면에, 산화그래핀-플루로닉 필름은 네트워크 구조를 나타내었다 (도 6 참조). 네트워크의 밀도는 예상한 바대로 플루로닉 농도에 따라서 변화하였다. 이러한 결과는, 산화그래핀-플루로닉 겔이 다공성 필름을 형성하는데 사용될 수 있다는 것을 의미하는 것이다.Meanwhile, the graphene oxide and graphene oxide-pluronic thin films were prepared by dropwise adding a solution of graphene oxide and graphene oxide-pluronic mixture to a glass cover slip and drying at 37 ° C. The network structure of the film was observed by observing using an optical microscope. The results were similar to the SEM observations. The film formed with graphene oxide alone did not show any network, whereas the graphene oxide-pluronic film showed a network structure (see FIG. 6). The density of the network changed as expected with the pluronic concentration. This result means that graphene oxide-pluronic gel can be used to form porous films.

산화그래핀-플루로닉 수화겔의 네트워크 구조에 대한 플루로닉 농도의 영향에 대한 보조 자료로서, 또한 수화겔의 잠재적 응용을 조사하기 위해서, 본 발명에서는 이러한 겔들로부터 FITC-덱스트란이 방출되는 것을 조사하였다. 예상한 바대로, FITC-덱스트란의 방출 특성은 겔 중의 플루로닉 농도에 의존하였다. 소량의 플루로닉을 함유하는 겔들은 높은 탄성계수를 나타내며, 조밀한 네트워크 구조에서 로딩된 FITC-덱스트란이 더욱 서서히 방출되었다 (도 4 참조). FITC-덱스트란의 분자량 역시 방출 속도에 영향을 주었다. FITC-덱스트란의 분자량이 높을수록 (70 kD) 낮은 분자량의 FITC-덱스트란 (4 kD)에 비해서 더욱 서서히 방출되었다. 따라서, 수화겔로부터 FITC-덱스트란의 방출은 확산에 의해서 영향을 받고, 겔 중의 네트워크 구조는 FITC-덱스트란의 방출에 영향을 끼쳤다. As an aid to the influence of Pluronic concentrations on the network structure of graphene oxide-pluronic hydrogels, and also to investigate the potential application of hydrogels, the present invention investigates the release of FITC-dextran from these gels. It was. As expected, the release properties of FITC-dextran depended on the pluronic concentration in the gel. Gels containing small amounts of Pluronic showed high modulus of elasticity and more slowly released FITC-dextran loaded in a dense network structure (see FIG. 4). The molecular weight of FITC-dextran also affected the release rate. The higher the molecular weight of the FITC-dextran (70 kD) was released more slowly compared to the lower molecular weight FITC-dextran (4 kD). Thus, the release of FITC-dextran from the hydrogel was affected by diffusion, and the network structure in the gel affected the release of FITC-dextran.

한편, 산화그래핀-플루로닉 수화겔은 또한 pH-의존성 특성을 보였다. 산화그래핀-플루로닉 혼합물의 pH가 pH 8.5 이상으로 상승하는 경우, 37℃에서 겔이 형성되지 않았다. 미리 형성된 겔에 염기를 첨가해주는 경우에도 겔을 졸 상태로 변화시켰다. 이러한 과정은 가역적인 것이어서, pH를 다시 pH 7.0으로 되돌리면, 다시 겔 형성이 진행되었다 (도 7 참조). 이러한 pH 의존성은 아마도 전술한 바와 같이 카르복실기 (-COOH)의 수소화-탈수소화로부터 기인하는 것으로 보인다.On the other hand, graphene oxide-pluronic hydrogels also showed pH-dependent properties. When the pH of the graphene oxide-pluronic mixture rose above pH 8.5, no gel formed at 37 ° C. The gel was changed to the sol state even when base was added to the preformed gel. This process was reversible, so when the pH was returned to pH 7.0, gel formation proceeded again (see FIG. 7). This pH dependence is probably due to the hydrogenation-dehydrogenation of the carboxyl group (—COOH) as described above.

본 발명에 따른 수화겔 형성용 조성물에 근적외선 레이저 (808 nm, 4 W/cm2)를 30초 동안 조사하자, 적외선 열영상화 시스템으로 측정한 바와 같이, GO 용액 (0.4 wt%)의 온도가 25℃로부터 40℃로 상승하였다 (도 5a 참조). 그러므로, 산화그래핀-플루로닉 용액을 근적외선 조사 없이 37℃에서 배양하는 경우에는, 겔 형성에 최소한 5분이 소요되었다. 그러나, 근적외선 레이저 광으로 조사함으로써, 겔을 더욱 신속하게 형성하는 것이 가능하였다 (30 초 미만). 온도의 색상 프로파일은 온도 상승이 특정 영역에 한정되어 있으며, 산화그래핀-플루로닉 용액에 한정된 것임을 명백히 보여주었다 (도 5b 참조). 따라서, 근적외선 광에 의한 이러한 빠르고, 특정 영역에 한정된 온도 상승은 신속한 겔화를 야기하였다.Irradiating the near-infrared laser (808 nm, 4 W / cm 2 ) to the composition for forming a hydrogel according to the present invention for 30 seconds, as measured by an infrared thermal imaging system, the temperature of the GO solution (0.4 wt%) is 25 ℃ Rose to 40 ° C. (see FIG. 5A). Therefore, when the graphene oxide-pluronic solution was incubated at 37 ° C. without near infrared irradiation, gel formation took at least 5 minutes. However, by irradiating with near-infrared laser light, it was possible to form the gel more quickly (less than 30 seconds). The color profile of the temperature clearly showed that the temperature rise was confined to a specific region and confined to the graphene oxide-pluronic solution (see FIG. 5B). Thus, such a rapid, temperature-limited temperature rise by near-infrared light resulted in rapid gelation.

마우스에 본 발명에 따른 산화그래핀-플루로닉 수화겔을 피하주사에 의해서 투여한 이후에, 인 비트로 진행과정을 조사하였다. 온도-유도된 겔화는 산화그래핀-플루로닉을 졸 상태로 주사함으로써 성공적으로 달성되었다. 3주령의 단편 시료를 H&E 염색시키자 (도 5c 참조), 약간의 대식세포들이 겔 부위로 이동하는 것이 관찰되었으며, 이로부터 완만한 정도의 만성 염증이 발생할 것을 추측할 수 있다. 그러나, 8주 후에는, 해당 부위에서 대식세포들의 숫자가 감소하였으며 (도 5d 참조), 이는 염증 초기 징후의 시간의존성 치유를 나타낸다. 시료들 중에서는 어떠한 급성 염증도 관찰되지 않았다. 또한, 조직 시료들 중에서 어떠한 조직 괴사, 출혈 또는 충혈도 관찰되지 않았다. 주입 후 8주가 경과된 시점에서, 겔 시료들에 있어서 어떠한 주목할만한 열화현상도 관찰되지 않았으며, 이는 본 발명에 따른 수화겔이 안정하지만 인 비보 상태에서 생분해가능하지 않다는 것을 보여준다 (도 5e 참조). 따라서, 본 발명에 따른 산화그래핀-플루로닉 수화겔은 인 비보 적용에 있어서 비독성 및 생체적합성을 갖는 물질이라는 점을 알 수 있다.After the mice were administered by subcutaneous injection of the graphene oxide-pluronic hydrogel according to the present invention, the in vitro progress was examined. Temperature-induced gelation was successfully achieved by injecting graphene oxide-pluronic in the sol state. H & E staining of the three-week-old fragment sample (see FIG. 5C) observed some migration of macrophages to the gel site, from which a slight degree of chronic inflammation could occur. However, after 8 weeks, the number of macrophages at that site decreased (see FIG. 5D), indicating time-dependent healing of early signs of inflammation. No acute inflammation was observed in the samples. In addition, no tissue necrosis, bleeding or hyperemia was observed in the tissue samples. At 8 weeks post injection no significant degradation was observed in the gel samples, indicating that the hydrogel according to the invention is stable but not biodegradable in vivo (see FIG. 5E). Therefore, it can be seen that the graphene oxide-pluronic hydrogel according to the present invention is a non-toxic and biocompatible material for in vivo applications.

종합하면, 본 발명에서는 산화그래핀에 대해서 어떠한 화학적 변형을 거치지 않고서도, 매우 소량의 플루로닉 블록 공중합체를 가해줌으로써, 나노 크기의 그래핀 산화물의 자가조립에 기반한 열민감성 수화겔을 제공할 수 있다. 졸-겔 변이는 체온에서 발생되며, 따라서 주사용 시스템에 적용가능하다. 또한, 겔의 강도는 사용되는 플루로닉의 종류 및 그 농도에 의해서 조절가능하다. 산화그래핀의 광열적 특성은 광민감성의, 신속한 겔화를 달성하는데 사용될 수 있다. 본 발명은 또한, 마우스에 피하주사함으로써 장시간 동안 유지되며, 안정성을 지니는 겔을 형성할 수 있고, 조직학적 분석결과는 이러한 겔이 어떠한 심각한 만성 염증 반응도 보이지 않는다는 점을 입증하였다.In summary, the present invention can provide a thermally sensitive hydrogel based on self-assembly of nano-sized graphene oxide by adding a very small amount of Pluronic block copolymer without any chemical modification to graphene oxide. have. Sol-gel variations occur at body temperature and are therefore applicable to injectable systems. In addition, the strength of the gel can be controlled by the type and concentration of the pluronic used. The photothermal properties of graphene oxide can be used to achieve photosensitive, rapid gelation. The present invention also allows for the formation of a stable and stable gel by subcutaneous injection in mice, and histological analysis demonstrated that this gel did not show any serious chronic inflammatory response.

Claims (13)

산화그래핀 0.3 중량% 내지 1 중량%; 및
HLB 수치가 22 이하로서, 하기 화학식 1로 표시되는 트리블록 공중합체를 0.2 중량% 내지 1.5 중량% 포함하는 수화겔 형성용 조성물:
<화학식 1>
Figure 112013098433498-pat00009

상기 식에서, n은 8 내지 540의 정수이고, m은 16 내지 70의 정수이다.0.3 wt% to 1 wt% graphene oxide; And
A hydrogel composition for forming a hydrogel containing an HLB value of 22 or less, comprising 0.2 wt% to 1.5 wt% of a triblock copolymer represented by Formula 1 below:
&Lt; Formula 1 >
Figure 112013098433498-pat00009

Wherein n is an integer from 8 to 540 and m is an integer from 16 to 70. 제1항에 있어서, 상기 트리블록 공중합체는 하기 화학식 2로 표시되는 트리블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 수화겔 형성용 조성물:
<화학식 2>
Figure 112012028907373-pat00010
According to claim 1, wherein the triblock copolymer is a composition for forming a hydrogel, characterized in that the triblock copolymer represented by the formula (2):
(2)
Figure 112012028907373-pat00010
 제1항에 있어서, 상기 트리블록 공중합체는 하기 화학식 3으로 표시되는 트리블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 수화겔 형성용 조성물:
<화학식 3>
Figure 112012028907373-pat00011
According to claim 1, wherein the triblock copolymer is a composition for forming a hydrogel, characterized in that the triblock copolymer represented by the formula (3):
(3)
Figure 112012028907373-pat00011
 제1항에 있어서, 상기 수화겔 형성용 조성물은 용매로서 증류수, 완충용액 및 생리 식염수로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 수화겔 형성용 조성물.The composition of claim 1, wherein the hydrogel forming composition comprises at least one solvent selected from the group consisting of distilled water, a buffer solution, and a saline solution. 제1항에 있어서, 상기 산화그래핀의 상기 수화겔 형성용 조성물 중 함량은 0.3 중량% 내지 0.5 중량%인 것을 특징으로 하는 수화겔 형성용 조성물.The method of claim 1, wherein the content of the graphene oxide in the composition for forming a hydrogel is a hydrogel forming composition, characterized in that 0.3% by weight to 0.5% by weight. 제1항에 있어서, 상기 트리블록 공중합체의 상기 수화겔 형성용 조성물 중 함량은 0.25 중량% 내지 1 중량%인 것을 특징으로 하는 수화겔 형성용 조성물.According to claim 1, wherein the content of the hydrogel composition for forming the hydrogel of the triblock copolymer is a composition for forming a hydrogel, characterized in that 0.25% to 1% by weight. 제1항에 있어서, 상기 산화그래핀의 산소관능도는 20 중량% 초과 70 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 수화겔 형성용 조성물.The hydrogel composition of claim 1, wherein the oxygen function of graphene oxide is greater than 20 wt% and less than 70 wt%. 0.3 중량% 내지 1 중량%의 산화그래핀 및 0.2 중량% 내지 1.5 중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 트리블록 공중합체를 4℃ 내지 25℃ 온도의 용매 중에서 혼합교반하는 단계;
상기 용액을 4℃ 내지 30℃의 온도에서 보관하는 단계; 및
상기 보관된 용액에 외부 자극을 가해줌으로써 수화겔을 형성하는 단계를 포함하는 산화그래핀 기반 수화겔의 제조방법:
<화학식 1>
Figure 112012028907373-pat00012

상기 식에서, n은 8 내지 540의 정수이고, m은 16 내지 70의 정수이다.Mixing and stirring 0.3 wt% to 1 wt% graphene oxide and 0.2 wt% to 1.5 wt% of the triblock copolymer represented by Formula 1 in a solvent at a temperature of 4 ° C to 25 ° C;
Storing the solution at a temperature of 4 ° C. to 30 ° C .; And
Method for producing a graphene oxide-based hydrogel comprising the step of forming a hydrogel by applying an external stimulus to the stored solution:
&Lt; Formula 1 >
Figure 112012028907373-pat00012

Wherein n is an integer from 8 to 540 and m is an integer from 16 to 70. 제8항에 있어서, 상기 외부 자극은 승온, pH 감소 또는 근적외선 조사인 것을 특징으로 하는 산화그래핀 기반 수화겔의 제조방법.The method of claim 8, wherein the external stimulus is elevated temperature, reduced pH, or near-infrared radiation. 제9항에 있어서, 상기 승온은 25℃ 내지 60℃의 온도로 상기 용액의 온도를 상승시키는 과정인 것을 특징으로 하는 산화그래핀 기반 수화겔의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the temperature increase is a process of increasing the temperature of the solution to a temperature of 25 ℃ to 60 ℃. 제9항에 있어서, 상기 pH 감소는 상기 용액의 pH를 4 내지 8로 낮추어 줌으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 산화그래핀 기반 수화겔의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the pH reduction is performed by lowering the pH of the solution to 4 to 8. 제9항에 있어서, 상기 근적외선 조사는 600 nm 내지 1000 nm의 파장 및 0.1 W/cm2 내지 20 W/cm2의 출력밀도를 갖는 근적외선을 10 초 내지 300 초 동안 조사해줌으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 산화그래핀 기반 수화겔의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the near-infrared irradiation is performed by irradiating near-infrared radiation having a wavelength of 600 nm to 1000 nm and an output density of 0.1 W / cm 2 to 20 W / cm 2 for 10 seconds to 300 seconds. Graphene oxide-based hydrogel manufacturing method. 0.3 중량% 내지 1 중량%의 산화그래핀 및 0.2 중량% 내지 1.5 중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 트리블록 공중합체를 포함하는 졸 조성물을 생체 내로 주사투여하는 단계; 및
상기 투여된 졸 조성물에 외부 자극을 가해줌으로써 상기 졸 조성물을 겔 상태로 변화시키는 단계를 포함하는 생체내 겔 형성방법:
<화학식 1>
Figure 112012028907373-pat00013

상기 식에서, n은 8 내지 540의 정수이고, m은 16 내지 70의 정수이다.Injecting a sol composition comprising 0.3 wt% to 1 wt% of graphene oxide and 0.2 wt% to 1.5 wt% of a sol composition comprising the triblock copolymer represented by Formula 1 below; And
In vivo gel formation method comprising the step of changing the sol composition to a gel state by applying an external stimulus to the administered sol composition:
&Lt; Formula 1 >
Figure 112012028907373-pat00013

Wherein n is an integer from 8 to 540 and m is an integer from 16 to 70.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010147859A1 (en) * 2009-06-15 2010-12-23 William Marsh Rice University Nanomaterial-containing signaling compositions for assay of flowing liquid streams and geological formations and methods for use thereof
US20110210282A1 (en) * 2010-02-19 2011-09-01 Mike Foley Utilizing nanoscale materials as dispersants, surfactants or stabilizing molecules, methods of making the same, and products produced therefrom

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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