초록 ▼

$\circ$ 1차년도 : 표적지향형 lipid nanoparticle의 개발1. 표적지향성 lipid의 합성1) 분자량이 각각 2000 Da와 3400 Da인 PEG를 이용하여 양쪽 끝에 folate와 lipid가 결합된 형태인 folate-PEG-DSPE를 합성하였으며 $^1H-NMR$ 및 MALDI-TOFMS를 이용하여 folate-PEG-DSPE을 합성 후 평가2) 갈락토오스 잔기를 키토산에 결합시킴2. 표적지향성 liquid- 및 solid lipid nanoparticle의

$\circ$ 1차년도 : 표적지향형 lipid nanoparticle의 개발1. 표적지향성 lipid의 합성1) 분자량이 각각 2000 Da와 3400 Da인 PEG를 이용하여 양쪽 끝에 folate와 lipid가 결합된 형태인 folate-PEG-DSPE를 합성하였으며 $^1H-NMR$ 및 MALDI-TOFMS를 이용하여 folate-PEG-DSPE을 합성 후 평가2) 갈락토오스 잔기를 키토산에 결합시킴2. 표적지향성 liquid- 및 solid lipid nanoparticle의 제조 및 특성 평가1) Folate-PEG-DSPE를 이용 microemulsion을 제조하였으며 제조한 microemulsion의 표적지향성이 folate를 함유하고 있지 않은 microemulsion에 비해 월등함을 확인2) 갈락토오스 잔기를 결합시킨 키토산을 이용 축합시킨 DNA를 함유한 수송체를 연구 개발하여 제조하였으며 transfection effciency가 월등함을 확인$\circ$ 2차년도 : 표적지향성 약물전달시스템의 개발1. 표적지향성 약물전달시스템의 표적세포 친화성 평가1) ATRA-folate-microemulsion (ME)을 세포에 처리하여 folate receptor를 발현하는 암세포와의 친화성이 증가함을 확인2. 표적지향성 약물전달시스템의 표적성 평가1) ATRA-folate-ME를 여러 암세포주에 처리시 folate를 함유하지 않은 ME과 비교할 때 구강암세포의 성장 저해 효율이 우수함을 확인하여 표적성이 증대됨을 증명. CLSM을 통해 암세포주의 uptake도 확인2) Methotrexate(MTX)를 포함한 고형지질초미세입자(SLN)을 mice에 투여하여 표적성을 평가한 결과 뇌에서의 표적성이 약 3배 증가함3) Themosensitive solid lipid 제형을 폐암 세포주에 처리한 결과 DC-Chol 양이 증가함에 따라 transfection 효율이 월등히 높다는 사실을 FACS측정을 통하여 확인3. 표적지향성 약물전달시스템의 안정성 평가1) MTX-SLNs를 제타전위 측정을 통하여 $4^{\circ}C$, 상온에서의 안정성을 확인한 결과, 12주간 안정2) Thermosensitive solid lipid nanoparticle를 $4^{\circ}C$, 상온에서의 50일간 보관했을 때 제타전위 측정을 통해 안정함을 확인4. 유전자 수송체로서의 Thermosensitive solid lipid nanoparticle의 제조 및 평가1) Solid lipid nanoparticle은 양이온성을 띄는 DC-Chol, 보조 리피드 DOPE, 계변활성제 Tween80를 혼합하고 thermosenstive core인 tricaprin (TC)을 가하여 melt homogenization 방법에 의하여 제조2) 열분석(DSC)을 실시하여 수송체의 온도감응성을 확인$\circ$ 3차년도 : 온도감응성-작용부위 표적성 약물전달시스템의 개발 및 최적화1. SLN을 유전자 수송체로 이용한 p53 유전자 전달1) Lung cancer cell line로의 최적 유전자 전달을 위한 DNA:lipid 비율 측정2) DC-Chol 양이 증가함에 따라 유전자 전달효율이 증가함을 관찰하였으며 최적의 비율을 DNA:lipid의 비율을 1:18로 결정2. 동결전조 thermosensitive solid lipid sphere의 제조1) Thermosensitive solid lipid sphere의 안정성을 향상시키고, 저장 및 사용의 편의를 위하여 동결건조 분말형태로 제조2) 5${\%}$의 sucrose 농도에서 최대 유전자 전달효율 확인, 최적 동결 조건 확립3. p53 유전자의 발현1) 폐암세포주에서 SLN을 유전자 전달 시스템으로 사용하여 p53 (tumor suprresor gene)의 mRNA 및 protein 발band를 얻음4. SLN의 세포내 이동1) 새로운 유전자전달체인 SLN과 DNA complexes를 confocal microscope으로 시간에 따라 세포내 도입을 관찰한 결과transfection 10분 후에는 세포표면에 DNA와 SLN의 복합체가 결합한 것이 관찰되었으며 60분 후에는 SLN이 세포막을 통과하여 세포질내로 도입되었고 24시간 후에는 핵으로의 SLN의 이동이 관찰되었음. 유전자 전달시 효과적으로 세포막을 통과하여 안전하게 핵 내로 이동함을 확인5. 점막부착성 온도감응성 약물전달시스템 제조 및 특성평가1) 온도 감응성을 위해 poloxamer를, 표적지향성을 증가시키기 위해 polycarbophil을 사용하여 점막 부착성, 온도감응성 젤(mucoadhesive thermosensitive gel)을 제조2) 수송체의 젤화 온도(gelation temperature)와 유변성(temperature-dependent rheological characteristics)을 측정한 결과 제조한 수송체가 온도감응성을 나타냄을 확인3) Zinc oxide 및 poloxamer 407을 첨가함에 따라 점막 부착성(mucoadhesive force)이 증가 하였고 이를 기준으로 구성성분를의 최적비율을 정함6. 점막부착성 온도감응성 약물전달시스템의 약물방출 패턴 및 동물실험1) 약물전달수송체 내의 약물의 방출양상 등을 측정함2) In vivo study - 직장 내에서의 점막부착성 및 온도감응성 약물수송체의 생체 내 동태를 확인한 결과, 적어도 4시간 이상 효과가 있음을 확인

Abstract ▼

New thermosensitive and site-specific delivery systems were designed and developed. In this study, various properties of encapsulated bioactive compound can be controlled according to the carriers,compositions,ingredients, transition temperature and many other things. In addition, various vehicles

New thermosensitive and site-specific delivery systems were designed and developed. In this study, various properties of encapsulated bioactive compound can be controlled according to the carriers,compositions,ingredients, transition temperature and many other things. In addition, various vehicles such as emulsion, liposome, transfersome and solid lipid nanoparticles were prepared and evaluated as carrier of bioactive compounds. In order to provide the thermosensitivity and site-specificity, several lipids were applied to carriers andwe found out that transition temperature can be controlled by composition and type of lipid from the experiment. Also, solid lipid nanoparticles with folate and PEG, chitosan nanoparticles having galactose residues, overspread microemulsion with folate and many other methods were also investigated to achieve the thermo sensitive site specific delivery. These carriers were scrutinized the physicochemical properties and stabilites. In vivo test, prepared carriers improved pharmacokinetic properties. Particularly, results of in vivo test showed that solid lipid nanoparticles reached to the cell level. From this research, this thermosensitive and site-specific formulations were reduced the side effect and improved the drug efficiency and gene expression. The developed formulaiton including drugs and gene will influence pharmacological effect and reducing the cost due to reduced dose of bioactive compounds. In conclusion, novel thermo sensitive and site-specific delivery systems could be used in many application fields.