KR101643297B1 - Water soluble chlorine derivative with photoactivity and preparation method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래 난용성 광감작제보다 물에 대한 분산도가 향상되고, 종래 광감작제보다 넓은 파장 범위와 장파장의 빛을 흡수하고, 암세포에만 선별적으로 축적되어 세포 독성 효과를 지닌, 새로운 광역학 진단 또는 치료용 광감작제와 그 제조방법에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 클로린 광감작제에 TEG 덴드론(triethylene glycol dendron)을 도입함으로써 기존 광감작제보다 물에 대한 분산도가 향상되었고, 생체 내 환경에 유사한 PBS 용매에서 클로린이 광을 흡수하고, TEG 덴드론에 의하여 PBS(물을 포함) 용매에 친화력이 부여되어, 생체내에서 활성 산소를 생성하는 역할을 할 수 있다.
또한 직접 TEG-클로린 유도체를 합성하는 것은 곤란하고, 한정된 구조형상 외에는 얻기 힘든데, 이러한 문제점을 극복하기 위해, 먼저 포르피린에 원하는 작용기와 TEG 덴드론을 결합시켜 신규 구조의 수용성 포르피린 유도체를 합성한 후, 포르피린을 클로린으로 변환시켜 원하는 구조의 클로린 유도체를 쉽고 경제적으로 합성하는 방법을 수립하였다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention relates to a novel photostabilizer capable of absorbing light of a wide wavelength range and a longer wavelength than that of a conventional photosensitizer and having a cytotoxic effect selectively accumulated only in cancer cells, And a method for producing the same.
According to the present invention, by introducing a triethylene glycol dendron into the chlorine photosensitizer, the dispersibility of the photo-sensitizer is improved compared to the conventional photosensitizer. In the PBS solvent similar to the in-vivo environment, And adsorbed to the PBS (including water) solvent by the TEG dendron to give active oxygen in vivo.
In addition, it is difficult to directly synthesize a TEG-choline derivative, and it is difficult to obtain only a limited structural form. To overcome this problem, a water-soluble porphyrin derivative having a novel structure is synthesized by bonding a desired functional group to porphyrin with TEG dendron, A method of easily and economically synthesizing a chlorine derivative of a desired structure by converting porphyrin into chlorine has been established.

Description

광활성을 가지는 수용성 클로린 유도체 및 그 제조방법{WATER SOLUBLE CHLORINE DERIVATIVE WITH PHOTOACTIVITY AND PREPARATION METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water-soluble chlorine derivative having a photo-

본 발명은 광역학 진단 또는 치료용 광감작제 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 광감작제보다 장파장을 흡수하는 클로린의 수용성 유도체를 만들기 위해, 먼저 TEG 덴드론과 결합되고 수용성 작용기를 가진 포르피린을 합성한 후, 포르피린을 클로린으로 변환시켜 광활성을 가지는 수용성 클로린 유도체를 합성하며 이를 이용하는 광역학 진단 또는 치료용 광감작제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a photosensitizing agent for photodynamic diagnosis or treatment and a method for preparing the same. More particularly, the present invention relates to a method for preparing a water-soluble derivative of chlorine, which absorbs a longer wavelength than a conventional photosensitizer, And then converting the porphyrin to chlorine to synthesize a water-soluble chlorine derivative having photoactive activity, and to a photodynamic agent for photodynamic diagnosis or treatment using the same and a method for producing the same.

광역학 치료법(photodynamic therapy; PDT)은 빛, 광감작제, 체내 활성산소를 이용한 요법으로, 광감작제를 체내에 주사하고 특별한 파장을 갖는 레이저 빛을 질병부위에 조사하여 질병을 치료하는 방법이다. 1904년 von Tappeiner와 Jadlbauer가 광과민반응에 산소의 필요성을 입증하고, 1907년 산소의존성 광감작 현상으로 설명하면서 광역학 치료법의 용어가 정립되고 학술적 연구가 시작되었으며, 1970년대 이후 미국과 일본 중심으로 급속하게 연구가 진전되어, 현재는 암의 진단과 치료, 자가 골수이식, 항생제, AIDS 치료, 피부이식 수술이나 관절염 등 다양한 질환의 치료에 사용되고 있고, 그 응용 범위는 점차 확대되고 있는 추세이다.Photodynamic therapy (PDT) is a therapy using light, photosensitizer, active oxygen in the body, a method of injecting a photosensitizer into the body and irradiating a laser light having a specific wavelength to a disease site to treat the disease . In 1904, von Tappeiner and Jadlbauer demonstrated the need for oxygen in the photoreceptor response, explaining it as oxygen-dependent light sensitization in 1907, and the terminology of photodynamic therapy was established and academic research began. And has been used for the treatment of various diseases such as cancer diagnosis and treatment, autologous bone marrow transplantation, antibiotic treatment, AIDS treatment, skin graft surgery and arthritis, and its application range is gradually increasing.

더욱 구체적으로, 암 치료에 사용되는 광역학 치료법은 특정 파장의 빛을 흡수하는 광감작제 물질에 빛을 조사함으로써 체내 풍부한 산소와 외부 빛에 의한 화학반응으로 단일항 산소(singlet oxygen) 또는 자유 라디칼(free radical)이 생성되고 이러한 단일항 산소 또는 자유 라디칼이 정상세포는 그대로 보존시키면서 각종 병변부위나 암세포의 세포사멸을 유도하여 파괴함으로써 이루어진다.More specifically, the photodynamic therapy used in the treatment of cancer is a chemical reaction by oxygen in the body and external light by irradiating a light to a photosensitizer which absorbs light of a specific wavelength, thereby causing singlet oxygen or free radical free radicals are produced and these unicellular oxygen or free radicals are destroyed by inducing apoptosis of various lesion sites or cancer cells while preserving normal cells as they are.

광역학 치료법은 암세포에만 선별적으로 축적되어 기존의 암 치료법인 외과적 수술이나 방사선 요법, 약물 요법의 부작용 및 암 치료 이후의 후유증 문제점을 보완해 주고, 국소 마취만으로도 시술이 가능하며, 암이 발병한 기관이라 하더라도 그 기능과 형태를 보존할 수 있을 뿐만 아니라 조직 손상이나 흉터 등도 남기지 않는 장점이 있다.Photodynamic therapy is selectively accumulated in cancer cells, and it can complement the existing cancer treatment methods such as surgical operation, radiation therapy, side effects of drug therapy, and aftereffects after cancer treatment, and can be performed by local anesthesia alone. Even an institution can preserve its function and form, and it does not leave tissue damage or scarring.

광감작제 물질로 포르피린류(porphyrins), 클로린류(chlorins), 박테리오클로린류(bacteriochlorins), 프탈로시아닌류(phthalocyanine), 5-아미노레불린산류(5-aminolevulinic acid), 포르피센류(porphycenes) 등이 있는데, 광역학 치료법을 임상에 적용하는데 있어 소수성 광감작제로 인해 비경구투여가 가능한 제형으로 만들기 어려운 문제점이 있어서 수용성을 높일 필요가 있다. 그로 인해 현재 광역학 암 치료에 사용되고 있는 대부분의 광감작제들은 생체 내 투여되었을 때 낮은 용해도, 생체분자들과의 부적절한 상호작용 및 광감작제들 간의 상호엉김 현상으로 암조직으로의 선택적 전달에 한계가 있고 낮은 광반응성을 보여 치료의 효과가 낮은 문제점이 있다. 이상적인 광감작제는 단시간에 종양 축척도가 최대치에 이르며, 정상 조직에서는 빨리 대사되고 배설되며, 보다 장파장의 빛에 반응하여야 한다.Examples of the photosensitizer include porphyrins, chlorins, bacteriochlorins, phthalocyanine, 5-aminolevulinic acid, porphycenes, etc. , There is a problem that it is difficult to form a formulation capable of parenteral administration due to the hydrophobic photosensitizer in the clinical application of the photodynamic therapy, so it is necessary to increase the water solubility. Therefore, most of the photosensitizers currently used in photodynamic cancer treatments have low solubility when administered in vivo, inadequate interaction with biomolecules, mutual entanglement between photosensitizers, And low photoreactivity. Thus, the effect of treatment is low. Ideal photosensitizers can reach tumor maxima in a short time, metabolized and excreted quickly in normal tissues, and should respond to longer wavelengths of light.

그런데 기존의 포르피린류 기반 광감작제는 photofrin 또는 benzoporphyrin 등과 같이 630 nm의 흡수 파장대를 크게 벗어나지 못하고 종양 크기에 따라 사용이 제한되는 문제점이 있었다. 이에 비해 클로린 및 박테리오클로린을 기반으로 한 광감작제는 단량체 화합물로서, 효과적으로 싱글렛 산소를 발생시키며 650nm에 가까운 장파장의 흡수대와 긴 흡수파장대를 갖는 특성이 있어서 깊게 자리 잡은 종양을 치료하는데 효과적이다[Zheng, X. et al., J. Med. Chem. 2009, 52: 4306-4318]. 또한 클로린 및 클로린 유도체는 대체로 유기체의 정상적인 세포에는 독성이 없다는 장점도 있다. 하지만 동시에 소수성이 강하고, 페오포바이드A, 클로린 e6, 클로린 e4와 같은 한정적인 구조형상밖에 얻지 못하며 다른 작용기를 붙여 다양한 유도체를 만들기 어려운 단점이 있다.However, existing porphyrin-based photosensitizers do not deviate significantly from the absorption wavelength band of 630 nm, such as photofrin or benzoporphyrin, and their use is restricted depending on tumor size. In contrast, photosensitizers based on chlorine and bacteriocin are monomeric compounds that produce singlet oxygen effectively and have long wavelength absorption near 650 nm and long absorption wavelengths, which is effective in treating deeply located tumors [ Zheng, X. et al., J. Med. Chem. 2009, 52: 4306-4318. Chlorine and chlorine derivatives are also generally not toxic to normal cells in the organism. At the same time, however, the hydrophobicity is strong and only a definite structural form such as perofoboid A, chlorine e6 and chlorine e4 is obtained, and it is difficult to form various derivatives by attaching other functional groups.

한국 공개특허 10-2009-0047872 "신규 카보하이드레이트 복합 클로린 화합물 및 이의제조방법"은 신규 카보하이드레이트 복합 클로린 화합물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 이 발명에 따르면, 페오피틴-a로부터 카보하이드레이트 복합 클로린 화합물들을 제조하고, 클로린 화합물들이 암 진단 마커로 사용되는 갈렉틴과 탁월한 결합력을 보이는 것을 확인함으로써 종양마커 검출용으로 사용 가능한 신규 카보하이드레이트 복합 클로린 화합물 및 이의 제조방법을 제공한다. 하지만, 이 같은 클로린은 한정적인 구조형상밖에 얻을 수 없으며, 이와 같은 제조 방법은 경제적이지 않고 다른 수용성 작용기를 붙인 유도체를 만들기가 용이하지 않다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0047872 "Novel carbohydrate complex chlorine compound and its preparation method" relate to a novel carbohydrate complex chlorine compound and a preparation method thereof. According to the present invention, The present invention provides novel carbohydrate complex chlorine compounds which can be used for the detection of tumor markers by producing compounds and confirming that the chlorine compounds exhibit an excellent binding force with galectin used as a cancer diagnostic marker and a method for producing the same. However, such chlorine can only be obtained in a limited structural form, and such a production method is not economical and it is not easy to produce a derivative having another water-soluble functional group.

한국 등록특허 10-0911250 "신규한 클로린 e6-엽산 결합 화합물의 제조방법"은 신규한 클로린 e6-엽산 결합 화합물의 제조방법에 관한 것으로, 클로린 e6과 엽산을 헥산-1,6-디아민 또는 2,2'-에틸렌디옥시-비스-에틸아민을 통해 말단 링커를 결합시킴으로써 다양한 매질에서 일중항 산소를 효과적으로 생성하고 종래 포르피린 계열의 광민감제에 비해 현저히 우수한 종양 선택성을 가짐으로써 악성종양에 대한 광역학치료에 유용한 특징을 가진 신규 클로린 e6-엽산 결합 화합물을 제조하는 방법을 제공한다. 하지만, 역시 클로린의 구조형상이 한정되며, 친수성 작용기를 붙이기 어렵고, 이와 같은 제조 방법은 경제적이지 않으며 다른 수용성 작용기를 붙인 유도체를 만들기가 용이하지 않다.Korean Patent No. 10-0911250 discloses a novel method for producing a choline e6-folic acid binding compound, which comprises reacting chlorin e6 with folic acid in hexane-1,6-diamine or 2, Linking the terminal linker through 2'-ethylenedioxy-bis-ethylamine effectively produces singlet oxygen in various media and has remarkably superior tumor selectivity compared to the conventional porphyrin-based photosensitizing agents, resulting in photodynamic therapy for malignant tumors Lt; RTI ID = 0.0 > e6-folic < / RTI > acid binding compound. However, the structure of chlorine is also limited, and it is difficult to attach a hydrophilic functional group, and such a production method is not economical, and it is not easy to produce a derivative having another water soluble functional group.

기존 클로린 기반 광감작제가 가진 문제점을 극복하기 위해, 수용성 고분자인 TEG 덴드론과 광감작을 위해 광을 흡수할 수 있는 물질인 포르피린(porphyrin)을 결합시킨 후, 포르피린을 클로린으로 변환시키는 반응으로 새로운 TEG 덴드론-클로린 고분자를 제조하여 그 특성을 확인하였다. 특히 먼저 포르피린에 원하는 작용기를 결합시켜 신규 구조의 수용성 포르피린 유도체를 합성한 후에, 포르피린을 클로린으로 변환시켜 원하는 구조의 클로린 유도체를 합성하는 클로린 기반 고분자의 제조방법을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.
In order to overcome the problems inherent in conventional chlorine-based photosensitizers, it is necessary to combine TEG dendron, a water-soluble polymer, with porphyrin, a light-absorbing material for photosensitization, and then convert porphyrin into chlorine TEG dendron - chlorine polymer was prepared and its properties were confirmed. In particular, the present inventors have completed the present invention by confirming a method for producing a chlorine-based polymer by synthesizing a water-soluble porphyrin derivative having a novel structure by binding a desired functional group to porphyrin and then converting the porphyrin to chlorine to synthesize a chlorine derivative having a desired structure.

본 발명의 목적은 종래 난용성 광감작제보다 물에 대한 분산도가 향상되고, 종래 광감작제보다 넓은 파장 범위와 장파장의 빛을 흡수하고, 암세포에만 선별적으로 축적되어 세포 독성 효과를 지닌, 새로운 광역학 진단 또는 치료용 광감작제와 그 제조방법을 제공함에 있다.Disclosure of the Invention An object of the present invention is to provide a novel method for improving the dispersibility in water compared to the conventional poorly soluble photosensitizer and to provide a method of absorbing light of a longer wavelength and longer wavelength than the conventional photosensitizer and accumulating selectively in cancer cells, And to provide a novel photodynamic diagnostic or therapeutic agent and a method for producing the same.

특히 직접 합성이 어려운 새로운 광감작제에 대해 우회하는 방법으로 제조하는 방법을 제공함에 있다.
Especially a novel photo-sensitizer which is difficult to synthesize directly.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 식 (1)로 표시되는, 광역학 진단 또는 치료용 광감작제를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a photodynamic agent for photodynamic diagnosis or treatment, which is represented by the following formula (1).

P-(A)n ... 식 (1)P- (A) n (1)

상기 식 (1)에서, P는, 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조의 분자이고, A는, 수용성 단량체의 중합체인 고분자이고, n은, 상기 P에 직접 또는 가교제를 매개로 한 공유결합을 통해 연결된 상기 A의 개수로서 1이상의 정수임.In the formula (1), P is a molecule having a structure capable of absorbing light of a specific wavelength, A is a polymer which is a polymer of a water-soluble monomer, n is a covalent bond The number of the A connected through the A /

상기 수용성 단량체의 중합체인 고분자는, TEG(triethylene glycol) 덴드론(dendron) 또는 PEG(polyethylene glycol)일 수 있다.The polymer which is a polymer of the water soluble monomer may be TEG (triethylene glycol) dendron or PEG (polyethylene glycol).

상기 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조의 분자는, 포르피린(porphyrin), 클로린(chlorin), 박테리오클로린(bacteriochlorin), 프탈로시아닌(phtalocyanine), 나프탈로시아닌(naphthalocyanine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 분자일 수 있다.The molecule having a structure capable of absorbing the light of the specific wavelength may be one molecule selected from the group consisting of porphyrin, chlorin, bacteriochlorin, phtalocyanine, naphthalocyanine, Lt; / RTI >

상기 수용성 단량체의 중합체인 고분자는, TEG(triethylene glycol) 덴드론(dendron)이고, 상기 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조의 분자는, 클로린(chlorin)이고, 상기 n이 1이어서 하기 화학식 (1)로 표시되는 물질일 수 있다.Wherein the polymer that is a polymer of the water soluble monomer is TEG (triethylene glycol) dendron, the molecule having a structure capable of absorbing the light of the specific wavelength is chlorin, the n is 1, 1). ≪ / RTI >

< 화학식 (1) >&Lt; Formula (1) >

Figure 112014104778602-pat00001
Figure 112014104778602-pat00001

상기 광감작제는 640 내지 660 nm의 광선에 대하여 광감작 활성을 나타낼 수 있다.The photosensitizer may exhibit photosensitizing activity against light rays of 640 to 660 nm.

상기 광감작제는 고형암을 광역학적으로 진단 또는 치료할 수 있다.The photosensitizer can diagnose or treat solid tumors photodynamically.

또한, 본 발명은 (1) 수용성 단량체의 중합체인 고분자를 합성하는 단계; (2) 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조 분자의 전구체를 합성하고, 상기 (1)단계의 고분자와 결합시키는 단계; 및 (3) 상기 (2) 단계의 고분자에서, 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조 분자의 전구체를 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조 분자로 변환시키는 단계를 포함하는 광역학 진단 또는 치료용 광감작제의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing a water-soluble monomer, which comprises: (1) synthesizing a polymer which is a polymer of a water-soluble monomer; (2) synthesizing a precursor of a structural molecule capable of absorbing light of a specific wavelength, and combining the precursor with the polymer of the step (1); And (3) a step of converting a precursor of a structural molecule capable of absorbing light of a specific wavelength into a structural molecule capable of absorbing light of a specific wavelength, in the polymer of the above step (2) There is provided a method for producing a light sensitizer.

상기 (1)단계에서 수용성 단량체의 중합체인 고분자를 합성하는 것은, TEG(triethylene glycol) 단량체를 중합시켜 TEG 덴드론(dendron)을 합성하는 것일 수 있다.In the step (1), the polymer which is a polymer of the water-soluble monomer may be synthesized by polymerizing a TEG (triethylene glycol) monomer to synthesize a TEG dendron.

상기 (2)단계와 상기 (3)단계에서 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조 분자는 클로린 또는 클로린의 유도체일 수 있다.The structural molecule capable of absorbing light of a specific wavelength in steps (2) and (3) may be a derivative of chlorine or chlorine.

상기 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조 분자의 전구체는 포르피린 또는 포르피린의 유도체일 수 있다.The precursor of the structural molecule capable of absorbing the light of the specific wavelength may be a derivative of porphyrin or porphyrin.

상기 변환시키는 과정은, pyridine 용매에 녹인 p-toluenesulphonyl hydrazide와 유기용매에 녹인 ρ-chloranil를 순차적으로 처리하는 것일 수 있다.
The conversion may be performed by sequentially treating p-toluenesulphonyl hydrazide dissolved in a pyridine solvent and ρ-chloranil dissolved in an organic solvent.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 클로린 광감작제에 TEG 덴드론(triethylene glycol dendron)을 도입함으로써 기존 광감작제보다 물에 대한 분산도가 향상되었고, 생체 내 환경에 유사한 PBS 용매에서 클로린이 광을 흡수하고, TEG 덴드론에 의하여 PBS(물을 포함) 용매에 친화력이 부여되어, 생체 내에서 활성 산소를 생성하는 역할을 할 수 있다.According to the present invention, by introducing a triethylene glycol dendron into the chlorine photosensitizer, the dispersibility of the photo-sensitizer is improved compared to the conventional photosensitizer. In the PBS solvent similar to the in-vivo environment, And adsorbed to the PBS (including water) solvent by the TEG dendron to give active oxygen in vivo.

또한 직접 TEG-클로린 유도체를 합성하는 것은 곤란하고, 한정된 구조형상 외에는 얻기 힘든데, 이러한 문제점을 극복하기 위해, 먼저 포르피린에 원하는 작용기와 TEG 덴드론을 결합시켜 신규 구조의 수용성 포르피린 유도체를 합성한 후, 포르피린을 클로린으로 변환시켜 원하는 구조의 클로린 유도체를 쉽게 합성하는 방법을 수립하였다.
In addition, it is difficult to directly synthesize a TEG-choline derivative, and it is difficult to obtain only a limited structural form. To overcome this problem, a water-soluble porphyrin derivative having a novel structure is synthesized by bonding a desired functional group to porphyrin with TEG dendron, A method of easily synthesizing a chlorine derivative of a desired structure by converting porphyrin into chlorine has been established.

도 1은 TEG(3)-G(0)-CH2Br 합성과정을 나타낸 도식.
도 2는 TEG(3)-G(0)-CH2Br 합성 여부를 확인하는 1H NMR에 의한 분자구조 분석
도 3은 포르피린 링 합성 과정을 나타낸 도식.
도 4는 포르피린 링의 합성 여부를 확인하는 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정 분석
도 5는 TEG-포르피린-CO2CH3 합성 과정을 나타낸 도식.
도 6은 TEG-포르피린-CO2CH3의 합성 여부를 확인하는 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정 분석
도 7은 TEG-포르피린-COOH 합성 과정을 나타낸 도식.
도 8은 TEG-포르피린-COOH의 합성 여부를 확인하는 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정 분석
도 9는 TEG-클로린 합성 과정을 나타낸 도식.
도 10은 TEG-클로린의 합성 여부를 확인하는 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정 분석
도 11은 포르피린, 박테리오클로린 및 클로린의 UV-Vis 흡수스펙트럼 차이도.
도 12는 포르피린과 클로린의 형광 스펙트럼 차이도.
도 13은 TEG-클로린을 THF 용매와 PBS 용매에 녹인 모습 사진.
도 14는 THF 용매와 PBS 용매에 녹인 TEG-클로린의 UV-Vis 흡수스펙트럼.
도 15는 THF 용매와 PBS 용매에 녹인 TEG-클로린의 형광스펙트럼.
도 16은 TEG-클로린의 전체 합성 과정을 나타낸 도식.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the synthesis of TEG (3) -G (O) -CH 2 Br.
FIG. 2 shows the molecular structure analysis by 1 H NMR to confirm whether TEG (3) -G (O) -CH 2 Br is synthesized
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a porphyrin ring synthesis process. FIG.
FIG. 4 shows a molecular weight measurement analysis by MALDI-TOF for confirming the synthesis of a porphyrin ring
FIG. 5 is a schematic diagram showing a process of synthesizing TEG-porphyrin-CO 2 CH 3. FIG.
FIG. 6 shows a molecular weight measurement analysis by MALDI-TOF for confirming the synthesis of TEG-porphyrin-CO 2 CH 3
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a TEG-porphyrin-COOH synthesis process. FIG.
8 is a molecular weight measurement analysis by MALDI-TOF which confirms the synthesis of TEG-porphyrin-COOH
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a TEG-chlorin synthesis process. FIG.
FIG. 10 is a graph showing the results of molecular weight measurement analysis by MALDI-TOF for confirming the synthesis of TEG-
Fig. 11 shows the UV-Vis absorption spectrum difference of porphyrin, bacteriocin and chlorine. Fig.
Fig. 12 shows fluorescence spectrum difference between porphyrin and chlorine. Fig.
FIG. 13 is a photograph of a state in which TEG-chlorine is dissolved in THF solvent and PBS solvent.
14 shows UV-Vis absorption spectrum of TEG-chlorine dissolved in THF solvent and PBS solvent.
15 shows the fluorescence spectrum of TEG-chlorine dissolved in THF solvent and PBS solvent.
FIG. 16 is a schematic diagram showing the entire synthesis process of TEG-chlorine. FIG.

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

본 발명은 하기 식 (1)로 표시되는, 광역학 진단 또는 치료용 광감작제를 제공한다.The present invention provides a photodynamic agent for photodynamic diagnosis or treatment, which is represented by the following formula (1).

P-(A)n ... 식 (1)P- (A) n (1)

상기 식 (1)에서, P는, 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조의 분자이고, A는, 수용성 단량체의 중합체인 고분자이고, n은, 상기 P에 직접 또는 가교제를 매개로 한 공유결합을 통해 연결된 상기 A의 개수로서 1이상의 정수임.In the formula (1), P is a molecule having a structure capable of absorbing light of a specific wavelength, A is a polymer which is a polymer of a water-soluble monomer, n is a covalent bond The number of the A connected through the A /

상기 수용성 단량체의 중합체인 고분자는, TEG(triethylene glycol) 덴드론(dendron) 또는 PEG(polyethylene glycol)인 것을 특징으로 한다.The polymer which is a polymer of the water-soluble monomer is characterized by being TEG (triethylene glycol) dendron or PEG (polyethylene glycol).

상기 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조의 분자는, 포르피린(porphyrin), 클로린(chlorin), 박테리오클로린(bacteriochlorin), 프탈로시아닌(phtalocyanine), 나프탈로시아닌(naphthalocyanine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 분자인 것을 특징으로 한다.The molecule having a structure capable of absorbing the light of the specific wavelength may be one molecule selected from the group consisting of porphyrin, chlorin, bacteriochlorin, phtalocyanine, naphthalocyanine, .

상기 수용성 단량체의 중합체인 고분자는, TEG(triethylene glycol) 덴드론(dendron)이고, 상기 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조의 분자는, 클로린(chlorin)이고, 상기 n이 1이어서 하기 화학식 (1)로 표시되는 물질인 것을 특징으로 한다.Wherein the polymer that is a polymer of the water soluble monomer is TEG (triethylene glycol) dendron, the molecule having a structure capable of absorbing the light of the specific wavelength is chlorin, the n is 1, 1). &Lt; / RTI &gt;

< 화학식 (1) >&Lt; Formula (1) >

Figure 112014104778602-pat00002
Figure 112014104778602-pat00002

상기 광감작제는 640 내지 660 nm의 광선에 대하여 광감작 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 640 내지 650 nm의 광선에 대하여 광감작 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다.Wherein the photosensitizer exhibits a photosensitizing activity against a light beam of 640 to 660 nm. And preferably exhibits a photosensitizing activity against a light beam of 640 to 650 nm.

상기 광감작제는 고형암을 광역학적으로 진단 또는 치료하는 것을 특징으로 한다.The photosensitizer is characterized by photodynamic diagnosis or treatment of solid tumors.

또 다른 관점에서, 본 발명은 (1) 수용성 단량체의 중합체인 고분자를 합성하는 단계; (2) 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조 분자의 전구체를 합성하고, 상기 (1)단계의 고분자와 결합시키는 단계; 및 (3) 상기 (2) 단계의 고분자에서, 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조 분자의 전구체를 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조 분자로 변환시키는 단계를 포함하는 광역학 진단 또는 치료용 광감작제의 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for producing a water-soluble monomer, comprising: (1) synthesizing a polymer which is a polymer of a water-soluble monomer; (2) synthesizing a precursor of a structural molecule capable of absorbing light of a specific wavelength, and combining the precursor with the polymer of the step (1); And (3) a step of converting a precursor of a structural molecule capable of absorbing light of a specific wavelength into a structural molecule capable of absorbing light of a specific wavelength, in the polymer of the above step (2) There is provided a method for producing a light sensitizer.

상기 (1)단계에서 수용성 단량체의 중합체인 고분자를 합성하는 것은, TEG(triethylene glycol) 단량체를 중합시켜 TEG 덴드론(dendron)을 합성하는 것을 특징으로 한다.The synthesis of the polymer as the polymer of the water-soluble monomer in the step (1) is characterized by synthesizing a TEG dendron by polymerizing a TEG (triethylene glycol) monomer.

상기 (2)단계와 상기 (3)단계에서 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조 분자는 클로린 또는 클로린의 유도체인 것을 특징으로 한다.The structural molecules capable of absorbing light of a specific wavelength in steps (2) and (3) are derivatives of chlorine or chlorine.

상기 특정한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 구조 분자의 전구체는 포르피린 또는 포르피린의 유도체인 것을 특징으로 한다.And the precursor of the structural molecule capable of absorbing the light of the specific wavelength is a derivative of porphyrin or porphyrin.

상기 변환시키는 과정은, pyridine 용매에 녹인 p-toluenesulphonyl hydrazide와 유기용매에 녹인 ρ-chloranil를 순차적으로 처리하는 것을 특징으로 한다.The conversion process is characterized by sequentially treating p-toluenesulphonyl hydrazide dissolved in a pyridine solvent and ρ-chloranil dissolved in an organic solvent.

본 발명에 따른 광역학 진단 또는 치료용 광감작제의 중심부 클로린(chlorin)은 광 흡수 파장대가 640nm를 넘어서, 종래 photofrin 또는 benzoporphyrin 등과 같이 630 nm의 흡수 파장대를 크게 벗어나지 못해 종양 크기에 따라 사용이 제한되던 기존 광감작제의 단점을 보완하고, 세포 내에 존재하는 산소분자의 활성화에만 의존하여 세포 내의 산소분자가 부족한 말기암 환자의 종양을 치료하지 못했던 기존 광감작제의 단점을 보완하는 장점이 있다. 하지만 클로린(chlorin)은 페오포바이드A, 클로린 e6, 클로린 e4와 같은 한정적인 구조형상밖에 얻지 못하고 다른 작용기를 붙이기 어려운 단점이 있어서, 이런 단점을 극복하기 위해 먼저 포르피린에 원하는 작용기를 가진 신규 구조의 수용성 포르피린 유도체를 합성하고, 포르피린을 클로린으로 변환시켜 원하는 구조의 클로린 유도체를 합성한 것이다.
The central chlorin of the photosensitizer for photodynamic diagnosis or treatment according to the present invention has a light absorption wavelength band exceeding 640 nm and can not be widely deviated from the absorption wavelength band of 630 nm conventionally such as photofrin or benzoporphyrin, The present invention has the merit of complementing the disadvantages of the existing photosensitizer which can not treat tumors of terminal cancer patients lacking oxygen molecules in the cells by supplementing the disadvantages of the existing photosensitizer and relying only on activation of oxygen molecules present in the cells. However, in order to overcome these disadvantages, chlorin has only a limited structural form such as perofoboid A, chlorine e6 and chlorine e4, and it is difficult to attach other functional groups. In order to overcome this disadvantage, A water-soluble porphyrin derivative was synthesized, and porphyrin was converted to chlorine to synthesize a chlorine derivative having a desired structure.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

실시예 1. TEG(3)-G(0)-CHExample 1. TEG (3) -G (O) -CH 22 Br의 형성Formation of Br

전체적으로, TEG(3)-G(0)-CH2Br의 형성은 도 1에서 보는 바와 같이 기 공지된 방법을 이용하여 합성하였다. 먼저, Triethylene glycol monomethyl ether에 Tosyl chloride를 이용해 Tosylation을 한 다음, Williamson ester 합성을 시행하였다. LiAlH4를 이용한 환원반응을 적용하여 TEG(3)-G(0)-CH2OH을 합성하였으며, 추후의 결합반응을 위해 -CH2OH기를 -CH2Br기로 Bromination으로 변환시켰다.Overall, the formation of TEG (3) -G (O) -CH 2 Br was synthesized using known methods as shown in FIG. First, Tosylation was performed using Tosyl chloride in triethylene glycol monomethyl ether, followed by Williamson ester synthesis. TEG (3) -G (O) -CH 2 OH was synthesized by the reduction reaction using LiAlH 4 and the -CH 2 OH group was converted into the Bromination with -CH 2 Br group for the subsequent coupling reaction.

각 단계에서 중간물질의 생성 여부는 1H NMR에 의한 분자구조 분석을 실시하여 확인하였다. 1H NMR(600 MHz; TMS) 측정의 용매는 CDCl3를 사용하였다.The formation of intermediates in each step was confirmed by analyzing the molecular structure by 1 H NMR. 1 H NMR (600 MHz; TMS ) of the measuring solvent was used as the CDCl 3.

(1) TEG Tosylation(1) TEG Tosylation

더욱 상세하게는, 1000ml flask에 Triethylene glycol monomethyl ether (TEG)와 NaOH를 넣고 잘 섞는다. dropping funnel에 4-Toluenesulfonyl chloride를 넣고 THF에 녹여 넣는다. 5℃를 유지하면서 1시간에 걸쳐 천천히 dropping시킨다. dropping이 끝나면 room temperature에서 18 시간동안 교반한다. 혼합물에 물과MC, 염산과MC, 물과 MC를 순서대로 가하여 washing해 준다. 마지막으로 Silica column( 8cm x 14cm, EA:Hexane을 5:5 내지 9:1로 사용)을 이용하여 분리하고 그 결과를 NMR로 확인하였다. 이 과정은 도 1의 (a)단계에 해당한다.More specifically, add a mixture of triethylene glycol monomethyl ether (TEG) and NaOH to a 1000 ml flask and mix well. Add 4-Toluenesulfonyl chloride to the dropping funnel and dissolve in THF. Dropping slowly over 1 hour while maintaining the temperature at 5 [deg.] C. After dropping, stir at room temperature for 18 hours. Add water, MC, hydrochloric acid, MC, water and MC to the mixture in order to wash. Finally, a silica column (8 cm x 14 cm, EA: Hexane was used in a ratio of 5: 5 to 9: 1) was separated and the result was confirmed by NMR. This process corresponds to the step (a) of FIG.

(2) TEG-OTs와 metyl 3,4,5-trihydroxybenzoate의 Williamson reaction(2) Williamson reaction of TEG-OTs and metyl 3,4,5-trihydroxybenzoate

1000ml 용량의 2 neck round flask에 metyl 3,4,5-dihydroxybenzylalcohol , TEG-OTs , 18-crown-6 , K2CO3 를 넣는다. 진공처리와 질소처리를 각 3회 실시 후 질소만 있는 상태에서 THF를 넣는다. 진공처리를 한번 더 한 후 질소를 5분간 채운다. 90℃를 유지한 상태로 12h동안 reflux를 진행하면서 모니터링한 후, Silica column을 이용하여 분리하고 그 결과를 NMR로 확인하였다. 이 과정은 도 1의 (b)단계에 해당한다.Add metyl 3,4,5-dihydroxybenzylalcohol, TEG-OTs, 18-crown-6 and K 2 CO 3 to a 2-neck round flask with a capacity of 1000 ml. After three times of vacuum treatment and nitrogen treatment, THF is added with nitrogen only. After the vacuum treatment is performed once, the nitrogen is filled for 5 minutes. The solution was monitored while proceeding with reflux for 12 hours while maintaining the temperature at 90 ° C, and then separated using a silica column. The results were confirmed by NMR. This process corresponds to step (b) of FIG.

(3) TEG-G(0)-CO(3) TEG-G (O) -CO 22 CHCH 33 의 환원반응Reduction reaction of

1000ml 용량의 2 neck round flask에 LiAlH4를 넣고, dropping funnel에 TEG-G(0)-CO2CH3를 담고 진공처리 20분을 하고 질소 1분 건조를 3회 시행한다. 1000ml 용량의 flask에 THF 100ml, dropping funnel에 THF 100ml를 각각 담고 ice bath 상태로 flask에 THF와 LiAlH4가 잘 섞이도록 5분간 교반한다. dropwise를 ice bath에서 실시한다. micro 피펫을 이용해 물을 한 방울씩 떨어뜨려 work-up 실시(교반하면서) 그 후 H2가 더 이상 나오지 않으면 15% NaOH를 넣고 교반한다. evaporating하여 THF 용매 제거를 한 후, 남은 물질은 NMR로 결과를 확인하였다. 이 과정은 도 1의 (c)단계에 해당한다.Add LiAlH 4 to a 2-neck round flask with a capacity of 1000 ml, add TEG-G (0) -CO 2 CH 3 to the dropping funnel, perform a vacuum treatment for 20 minutes, and dry the tube for 1 minute with nitrogen. 100 ml of THF in a 1000 ml flask and 100 ml of THF in a dropping funnel are added to each flask, and the flask is agitated for 5 minutes so that THF and LiAlH 4 are mixed well in the flask. Dropwise is performed in an ice bath. Work-up with a drop of water using a micropipette (with stirring) and then add 15% NaOH if no more H 2 is present. After removing THF solvent by evaporating, the remaining material was confirmed by NMR. This process corresponds to the step (c) of FIG.

(4) TEG-G(0)-CH(4) TEG-G (O) -CH 22 OH의 BrominationOH Bromination

1000ml 용량 2 neck round flask에 TEG-G(0)-CH2OH와 CBr4을 담고 dropping funnel에 PPh3를 담고 진공 20분과 질소 1분 dry를 3회 시행한다. 1000ml flask에 THF 2ml, dropping funnel에 THF 50ml를 각각 담고 ice bath 상태로 flask에 THF와 CBr4가 잘 섞이도록 5분간 교반한다. ice bath로 0 내지 5℃를 유지하면서 1시간 동안 천천히 dropping 실시한다. 반응 완료된 것을 확인되면 반응을 종료하고, 이를 MC와 Water로 수 회 추출한 후 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조한다. 여과를 통해 이물질 제거 후 evaporating시켜 THF 용매를 제거하고, Silica column(CH2Cl2/Methanol=10:1)을 이용하여 Yellow oil형태의 생성물을 수득하고 정제한 후 그 결과를 NMR로 확인하였다. 이 과정은 도 1의 (d)단계에 해당한다.Contain TEG-G (O) -CH 2 OH and CBr 4 in a 1000-ml 2-neck round flask, add PPh 3 to the dropping funnel, perform 20 min of vacuum and 1 min of nitrogen dry for 3 times. Add 2 ml of THF in a 1000 ml flask and 50 ml of THF in a dropping funnel. Stir in the ice bath for 5 minutes until the flask is well mixed with THF and CBr4. Slow dropping is carried out for 1 hour while maintaining 0 to 5 ° C in an ice bath. When the reaction is confirmed to be completed, the reaction is terminated, which is extracted several times with MC and Water, and then dried with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ). Removal of impurities by filtration was followed by evaporation to remove the THF solvent. The product was purified by using a silica column (CH 2 Cl 2 / Methanol = 10: 1) to obtain a yellow oil-like product, and the result was confirmed by NMR. This process corresponds to the step (d) in FIG.

최종적으로, TEG(3)-G(0)-CH2Br이 형성되었다.
Finally, TEG (3) -G (0 ) -CH 2 Br was formed.

실시예 2. 포르피린 링 합성Example 2. Porphyrin ring synthesis

전체적으로, 포르피린 링은 도 3에서 보는 바와 같이 기 공지된 방법을 이용하여 합성하였다. 먼저, 1000mL 라운드 플라스크에 3,5- dihydroxybenzaldehyde와 MeOH에 녹여서 넣고 교반하여 3,5- dihydroxybenzaldehyde가 녹는 것을 확인한다. DPM과 Methyl 4- formyl-benzoate를 CHCl3에 녹여서 넣고 30분간 질소 버블링을 시킨다. BF3OEt2을 넣고 6시간 어두운 곳에서 교반한다. 반응 확인이 되면, P-chloranil을 넣고 1시간 동안 교반한다. TEA를 넣고 30분 교반한 후, evaporation시켜 용매를 제거한다. 그리고나서 Silica column으로 정제한 후 그 결과를 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정으로 확인하였다. 마지막으로 물로 washing 후 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시켰다.
Overall, the porphyrin rings were synthesized using known methods as shown in FIG. First, dissolve in 3,5-dihydroxybenzaldehyde and MeOH in a 1000 mL round-bottomed flask, and stir to confirm that 3,5-dihydroxybenzaldehyde is dissolved. DPM and Methyl 4-formyl-benzoate are dissolved in CHCl 3 and nitrogen bubbled for 30 minutes. Add BF 3 OEt 2 and stir in the dark for 6 hours. When the reaction is confirmed, P-chloranil is added and stirred for 1 hour. Add TEA and stir for 30 minutes, then evaporate to remove the solvent. After purification by silica column, the results were confirmed by molecular weight measurement by MALDI-TOF. Finally, after washing with water, it was dried with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ).

실시예 3. TEG-포르피린-COExample 3. TEG-porphyrin-CO 22 CHCH 33 의 형성Formation of

전체적으로, TEG-포르피린-CO2CH3은 도 5에서 보는 바와 같이 기 공지된 방법을 이용하여 합성하였다. 먼저, 30ml 쉬랭크에 TEG(3)-G(0)-CH2Br, Porphyrin-CO2CH3, K2CO3, 18-crown-6를 넣는다. THF는 진공과 질소를 3회 반복한 뒤 H2O, O2 등 반응 불순물을 제거한 후 질소 분위기 형성 후 가한다. 90℃를 유지한 상태로 reflux 진행하면서 교반을 진행하고 반응을 종결하면 상온으로 식히고 감압 여과를 실시한다. 여과 후 CHCl3와 water로 수 회 추출한 후 무수 황산 나트륨(Na2SO4)으로 건조한다. 감압 하에서 용매를 제거하고, 크기 배제 크로마토그래피(Open GPC)로 분리한다. 그리고나서 그 결과를 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정으로 확인하였다.
Overall, TEG-porphyrin-CO 2 CH 3 was synthesized using known methods as shown in FIG. First, add TEG (3) -G (O) -CH 2 Br, Porphyrin-CO 2 CH 3 , K 2 CO 3 , and 18-crown-6 to a 30 ml shrunk. THF is prepared by repeating vacuum and nitrogen three times, removing reaction impurities such as H 2 O and O 2 and forming a nitrogen atmosphere. While maintaining the temperature at 90 ° C, stirring is continued while proceeding with reflux. When the reaction is completed, the reaction mixture is cooled to room temperature and filtered under reduced pressure. After filtration, it is extracted several times with CHCl 3 and water, and then dried with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ). The solvent is removed under reduced pressure and separated by size exclusion chromatography (Open GPC). The results were then confirmed by molecular weight measurements by MALDI-TOF.

실시예 4. TEG-포르피린-COOH의 형성Example 4. Formation of TEG-porphyrin-COOH

전체적으로, TEG-포르피린-COOH은 도 7에서 보는 바와 같이 TEG-포르피린-CO2CH3에 기 공지된 방법인 NaOH를 사용하여 가수분해 시키는 방법으로 합성하였다. 그리고나서 그 결과를 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정으로 확인하였다.
As a whole, TEG-porphyrin-COOH was synthesized by hydrolyzing TEG-porphyrin-CO 2 CH 3 using a method known as NaOH, as shown in FIG. The results were then confirmed by molecular weight measurements by MALDI-TOF.

실시예 5. TEG-포르피린의 클로린화Example 5. Chlorination of TEG-porphyrin

전체적으로, TEG-포르피린을 TEG-클로린으로 변화시키는 것은 도 9에서 보는 바와 같은 방법을 이용하여 합성하였다. 먼저, p-toluenesulphonyl hydrazide에 진공 처리 및 질소 치환을 한 후 anhydrous pyridine에 넣고 20분간 교반하여 (1)번 용액을 제조한다. 다음으로 p-toluenesulphonyl hydrazide (180mg)에 진공처리 및 질소 치환을 한 후 anhydrous pyridine에 넣고 20분간 교반하여 (2)번 용액을 제조한다. anhydrous K2CO3에 질소 처리 및 진공 치환을 90 내지 100℃에서 시행한다. TEG-porphyrin에 질소 처리 및 진공 치환을 하고, 준비한 (1)번 용액을 처리한다. 질소 상태에서 100 내지 105℃에서 12시간동안 정량의 (2)번 용액을 2, 4, 6, 8시간마다 넣어준다. EA와 D.I. water를 2대1로 섞은 혼합액을 넣고 100℃에서 한 시간 동안 교반한 후 유기층을 HCl(2M), D.I water, NaHCO3 용매로 분리하고 세척한다. 유기용매에 ρ-chloranil을 여러번 나누어 넣어 주고, 상온에서 ~735nm 위치의 흡수 피크가 없어질 때까지 교반한다. 마지막으로 NaHSO3(5%), D.I. water, NaOH(0.01M) NaHCO3 포화용액으로 세척하고, 무수 황산 나트륨(Na2SO4)으로 건조시키며 용매를 evaporation시킨다. 그 결과를 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정으로 확인하였다.Overall, the conversion of TEG-porphyrin to TEG-chlorine was synthesized using the method shown in FIG. First, p-toluenesulphonyl hydrazide is vacuum-treated and purged with nitrogen, placed in anhydrous pyridine, and stirred for 20 minutes to prepare solution (1). Subsequently, p-toluenesulphonyl hydrazide (180 mg) was vacuum-treated and replaced with nitrogen, placed in anhydrous pyridine, and stirred for 20 minutes to prepare solution (2). Anhydrous K 2 CO 3 is subjected to nitrogen treatment and vacuum substitution at 90-100 ° C. TEG-porphyrin is subjected to nitrogen treatment and vacuum substitution, and the prepared solution (1) is treated. (2) times at 100 to 105 ° C in a nitrogen state for 12 hours is added every 2, 4, 6, and 8 hours. A mixture of EA and DI water in a two-to-one ratio was added and stirred at 100 ° C for one hour. The organic layer was separated with HCl (2M), DI water and NaHCO 3 solvent and washed. Add ρ-chloranil to the organic solvent several times and stir at room temperature until absorption peak at ~ 735 nm disappears. Finally, wash with NaHSO 3 (5%), DI water, NaOH (0.01 M) saturated NaHCO 3 solution, dry with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and evaporate the solvent. The results were confirmed by molecular weight measurement by MALDI-TOF.

실시예 1부터 실시예 5까지 전체적인 과정은 도 16에 요약되어 있다.
The overall procedure from Example 1 to Example 5 is summarized in FIG.

실험예 1. 생성 물질의 확인EXPERIMENTAL EXAMPLE 1 Identification of Produced Substances

각 단계에서 물질의 생성 여부는 칼럼 크로마토그래피로부터 second fraction을 분리하여 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정 또는 1H NMR에 의한 분자구조 분석을 실시하여 확인하였다. 1H NMR(300 MHz; TMS) 측정의 용매는 CDCl3를 사용하였다. 최종적인 TEG-Chlorine 형성은 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정을 통해 확인하였다.Whether or not the substance was produced in each step was confirmed by separating the second fraction from the column chromatography and measuring the molecular weight by MALDI-TOF or 1 H NMR. 1 H NMR (300 MHz; TMS ) solvent for measurement was used as the CDCl 3. The final TEG-Chlorine formation was confirmed by molecular weight determination by MALDI-TOF.

(1) 실시예 1에 의한 TEG(3)-G(0)-CH(1) Synthesis of TEG (3) -G (O) -CH 22 Br의 형성Formation of Br

도 2는 실시예 1에 의해 형성된 TEG(3)-G(0)-CH2Br에 대해 1H NMR에 의한 분자구조 분석을 한 것이다.FIG. 2 shows the molecular structure analysis of TEG (3) -G (O) -CH 2 Br formed by Example 1 by 1 H NMR.

특성 피크는, TEG 체인에 있는 ⓐ부분의 9개 H(3.4ppm)와, G(0) 페닐링에 결합된 수소인 ⓑ부분의 2개 H(6.6ppm)이며, 이들 피크의 존재를 확인하고, TEG(3)-G(0)--CH2OH에서 -OH기의 1개 H(1.65ppm) 피크가 사라진 것을 확인하여 TEG(3)-G(0)-CH2Br이 형성되었음을 확인하였다. The characteristic peaks are the H (6.6 ppm) of the 9 H (3.4 ppm) of the ⓐ portion in the TEG chain and the 2 ⓑ portion of the hydrogen bonded to the G (0) phenyl ring, confirming the presence of these peaks were there in the CH 2 OH sure that the missing one H (1.65ppm) peaks of the -OH group to TEG (3) -G (0) -CH 2 Br are formed -, TEG (3) -G ( 0) Respectively.

상기 G는 generation의 약자로 TEG 덴드론의 세대수를 의미한다.G is an abbreviation of generation and means the number of households of TEG dendron.

(2) 실시예 2에 의한 포르피린의 형성(2) Formation of porphyrin according to Example 2

도 4는 실시예 2에 의해 형성된 포르피린에 대해 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정을 한 것이다. 포르피린(Porphyrin)에 해당하는 분자량(553.6)의 특성 피크가 형성되었음을 확인하였다.Fig. 4 shows molecular weight measurements of porphyrin formed by Example 2 by MALDI-TOF. It was confirmed that a characteristic peak of molecular weight (553.6) corresponding to porphyrin was formed.

(3) 실시예 3에 의한 TEG-포르피린-CO(3) TEG-porphyrin-CO according to Example 3 22 CHCH 33 의 형성Formation of

도 6은 실시예 3에 의해 형성된 TEG-포르피린-CO2CH3에 대해 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정을 한 것이다. TEG-포르피린-CO2CH3에 해당하는 분자량(1706)의 특성 피크가 형성되었음을 확인하였다.FIG. 6 shows Molecular weight measurement by MALDI-TOF for TEG-porphyrin-CO 2 CH 3 formed by Example 3. FIG. It was confirmed that a characteristic peak of molecular weight (1706) corresponding to TEG-porphyrin-CO 2 CH 3 was formed.

(4) 실시예 4에 의한 TEG-포르피린-COOH의 형성(4) Formation of TEG-porphyrin-COOH according to Example 4

도 8은 실시예 4에 의해 형성된 TEG-포르피린-COOH에 대해 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정을 한 것이다. TEG-포르피린-COOH에 해당하는 분자량(1692.5)의 특성 피크가 형성되었음을 확인하였다.FIG. 8 shows the molecular weight measurement by MALDI-TOF for TEG-porphyrin-COOH formed by Example 4. FIG. And a characteristic peak of molecular weight (1692.5) corresponding to TEG-porphyrin-COOH was formed.

(5) 실시예 5에 의한 TEG-클로린의 형성(5) Formation of TEG-chlorine according to Example 5

도 10은 실시예 5에 의해 형성된 TEG-클로린에 대해 MALDI-TOF에 의한 분자량 측정을 한 것이다. 포르피린에서 클로린으로 변화되어 수소 하나 만큼의 변화가 있었기 때문에 예상되는 질량이 1693에서 +1을 한 1694였는데, 해당하는 피크가 나타난 것을 확인하였다.10 shows the molecular weight measurement by MALDI-TOF for TEG-choline formed by Example 5. Fig. Since the change from porphyrin to chlorine resulted in a change of one hydrogen, the expected mass was 1694, which was +1 at 1693, confirming that the corresponding peak appeared.

도 11은 실시예 5에 의해 TEG-포르피린이 TEG-클로린으로 변환되는 과정에서 UV-Vis 흡수스펙트럼의 변화를 측정한 것이다. 변환되는 과정 중에는 중간물질인 bacteriochlorin의 735nm 피크(도 11의 붉은 색 화살표 참조)가 640nm피크와 함께 나타났다가, 반응이 종료한 후에는 이 피크가 사라지고 chlorin에 특징적인 피크인 640nm의 피크(도 11의 파란색 화살표 참조)만 높게 나타나는 것을 확인하였다. FIG. 11 is a graph showing changes in UV-Vis absorption spectrum in the course of conversion of TEG-porphyrin to TEG-chlorine according to Example 5. FIG. During the conversion process, the 735 nm peak (see the red arrow in FIG. 11) of the intermediate bacteriochlorin appeared with the 640 nm peak, and after the completion of the reaction, the peak disappeared and the peak at 640 nm (See blue arrow in FIG.

도 12는 실시예 5에 의해 TEG-포르피린이 TEG-클로린으로 변환되는 것을 형광스펙트럼(THF 용매/ excitation: 410nm/ absorbance: 1.15@403nm/ range: 400-800nm)으로 측정한 것이다. 두 개의 피크를 보이는 포르피린의 형광특성이 변환 이후에는 클로린의 형광특성인 하나의 피크만 보이는 것으로 바뀐 것을 측정하였다.FIG. 12 is a graph showing the conversion of TEG-porphyrin to TEG-chlorine by the fluorescence spectrum (THF solvent / excitation: 410 nm / absorbance: 1.15@403 nm / range: 400-800 nm) The fluorescence properties of porphyrin showing two peaks were changed to show only one peak of fluorescence characteristic of chlorine after conversion.

이상의 3가지 방법으로 TEG-클로린이 형성되었음을 확인하였다.
It was confirmed that TEG-chlorine was formed by the above three methods.

실험예 2.Experimental Example 2 THF 용매와 PBS 용매에 대한 용해도 육안 관찰 Visual observation of solubility in THF solvent and PBS solvent

THF(Tetrahydrofuran) 용매에 TEG-클로린을 녹인 경우와 PBS(Phosphate Buffer Saline, 인산 완충 식염수) 용매에 100:1로 TEG-클로린을 녹인 경우를 육안으로 관찰하였다(도 13 참조). THF에 녹인 경우(도 13의 a)와 달리, PBS에 녹인 경우(도 13의 b) 깨끗하게 녹지 않고 뿌옇게 액상이 변화되었다. TEG에 의해 PBS 용액에서 유사 마이셀 구조가 형성되어 보이는 모습이다.
Chlorine was dissolved in THF (Tetrahydrofuran) and PBS (Phosphate Buffer Saline, 100: 1). Unlike the case of dissolving in THF (Fig. 13 (a)), when dissolved in PBS (Fig. 13 (b)), TEG shows the formation of a pseudo-micelle structure in a PBS solution.

실험예 3.Experimental Example 3. UV-Vis 흡수스펙트럼 특성 측정UV-Vis absorption spectrum measurement

THF(Tetrahydrofuran) 용매와 PBS(Phosphate Buffer Saline) 용매에 상기 실시예를 통해 얻은 TEG-클로린을 녹여 UV-Vis 흡수스펙트럼을 측정하였다(도 14 참조). . The UV-Vis absorption spectrum was measured by dissolving TEG-chlorine obtained in the above example in THF (Tetrahydrofuran) solvent and PBS (Phosphate Buffer Saline) solvent (see FIG. 14). .

TEG-클로린의 경우 두 종류 용매 모두 410nm에서 최대 흡수 피크가 형성되었고 644nm에서 또 다른 피크가 형성되었다. 그런데 THF 용매에 비해 PBS 용매에서는 흡수 피크값이 절반 이하가 되었으며 피크가 broad하게 변화하여 보다 넓은 범위의 파장의 빛을 흡수할 수 있게 되었다.
In the case of TEG-chlorine, both absorption peaks were formed at 410 nm and another peak was formed at 644 nm. However, the absorption peak of PBS solvent was less than half of that of THF solvent, and the peak was broadly changed to absorb light of a broader range of wavelengths.

실험예 4.Experimental Example 4. 형광스펙트럼 측정Fluorescence Spectrum Measurement

THF(Tetrahydrofuran) 용매와 PBS(Phosphate Buffer Saline) 용매에 상기 실시예를 통해 얻은 TEG-클로린을 녹여 형광스펙트럼(THF 용매/ excitation: 410nm/ absorbance: 1.15@403nm/ range: 400-800nm)을 측정하였다.TEG-choline obtained in the above example was dissolved in THF (Tetrahydrofuran) solvent and PBS (Phosphate Buffer Saline) solvent and fluorescence spectrum (THF solvent / excitation: 410 nm / absorbance: 1.15@403 nm / range: 400-800 nm) was measured .

그 결과, 645.5nm에서 형광이 관측되었고 PBS 용매를 사용하였을 때는 형광 Intensity가 많이 감소함을 확인하였다(도 15 참조).As a result, fluorescence was observed at 645.5 nm and fluorescence intensities were significantly reduced when PBS solvent was used (see FIG. 15).

PBS 용매에서는 강도가 43.8과 2.2로 20배 감소하였다. 이는 PBS상에서 마이셀 형성으로 인한 응집이 quenching을 유발하여 형광특성이 약해진 것으로 보인다. 이러한 결과는 도입된 TEG 덴드론으로 인해 친수성이 강화되어 쉽게 마이셀을 형성하여 수용액상에서 안정성을 확보하였음을 나타낸다.
In the PBS solvent, the strength was decreased to 43.8 and 2.2, 20 times. This suggests that the aggregation due to the formation of micelles in PBS causes quenching, resulting in weak fluorescence. These results indicate that the hydrophilicity is enhanced by the introduced TEG dendron to easily form micelles, thereby securing stability in an aqueous solution.

결론적으로, TEG-chlorine 물질은 광역학 진단 및 치료용 광감작제로서 활용이 가능하며, TEG-porphyrin을 먼저 합성한 뒤 클로린화 반응으로 TEG-chlorine을 합성하는 방법은, chlorin을 시작물질로 하여 합성하는 방법보다 더 용이하고 경제적인 방법이 될 수 있는 것으로 판단된다.In conclusion, TEG-chlorine The material can be used as a photosensitizer for photodynamic diagnosis and treatment, and the method of synthesizing TEG-chlorine by chlorination after first synthesizing TEG-porphyrin is easier than synthesis by using chlorin as starting material And it can be an economical method.

이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.Having described specific portions of the present invention in detail, it will be apparent to those skilled in the art that this specific description is only a preferred embodiment and that the scope of the present invention is not limited thereby. It will be obvious. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete (1) TEG(triethylene glycol) 단량체를 중합시켜 TEG 덴드론(dendron)을 합성하는 단계;
(2) 포르피린 또는 포르피린의 유도체를 합성하고, 상기 (1)단계의 TEG 덴드론(dendron)과 결합시키는 단계; 및
(3) 상기 (2) 단계의 고분자에서, 프로피린 또는 프로피린의 유도체를, 클로린 또는 클로린의 유도체로 변환시키되, pyridine 용매에 녹인 p-toluenesulphonyl hydrazide와 유기용매에 녹인 ρ-chloranil을 순차적으로 처리하여, 하기 화학식 (1)로 표시되는 물질로 만드는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광역학 진단 또는 치료용 광감작제의 제조방법.
< 화학식 (1) >
Figure 112016044469019-pat00020
(1) polymerizing a TEG (triethylene glycol) monomer to synthesize a TEG dendron;
(2) synthesizing a derivative of porphyrin or porphyrin, and combining with a TEG dendron of step (1); And
(3) In the polymer of step (2), a derivative of propylene or propylene is converted into a derivative of chlorine or chlorine, and p-toluenesulphonyl hydrazide dissolved in a pyridine solvent and ρ-chloranil dissolved in an organic solvent are sequentially treated To form a substance represented by the following chemical formula (1). &Lt; / RTI >
&Lt; Formula (1) &gt;
Figure 112016044469019-pat00020
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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