콜산으로 개질된 메틸셀룰로오스-폴리에틸렌이민 양친매성 공중합체 기반 약물전달시스템

Abstract

본 연구에서는 양전하성 메틸셀룰로오스 유도체를 주쇄고분자로 사용하여 콜산이 도입된 약물전달체를 합성하고 약물을 담지함으로써 약물전달시스템으로서의 가능성을 확인하였다. 메틸셀룰로오스를 산화시킨 후 폴리에틸렌이민(분자량 800 Da)으로 그라프팅하여 일차아민을 도입한 후에 콜산을 도입시킴으로써 양친매성을 갖는 새로운 약물전달체 MCPEI-CA를 합성하였다. 약물전달체의 화학적 구조는 1H NMR과 FT-IR을 통해 확인하였다. 폴리에틸렌이민은 메틸셀룰로오스의 단위 글루코오스 14.2개 당 하나가 도입되었으며 콜산은 개질된 정도에 따라 폴리에틸렌이민 한 분자 당 1.74-3.65 개가 개질된 것을 확인하였다. 임계응집농도(Critical Aggregation Concentration

CAC)가 7.2×10-3 mg/mL로 측정된 MCPEI-CA-10을 이용해 소수성 약물인 독소루비신을 담지하였다. 담지된 약물의 양을 확인한 결과 DLC(Drug Loading Content) 23.2%, DLE(Drug Loading Efficiency) 58%로 계산되었으며, 수용액상에서 독소루비신이 담지된 MCPEI-CA는 약 250 nm 정도의 입자크기를 갖고 양전하를 띠는 것을 확인함을 통해, 본 약물전달체가 효과적으로 세포내로 침투 가능한 조건을 갖는 것을 예상할 수 있었다. MCPEI-CA의 세포독성을 확인하기 위해 MTT테스트를 진행하였고, 20 μg/mL까지 비암세포에서 독성이 거의 없었던 것과는 다르게 암세포에 특이적으로 독성을 나타내는 것을 확인하였다. 최종적으로 암세포 사멸효과를 확인하기 위해 MTT 테스트를 진행한 결과, 독소루비신 및 MCPEI-CA 단독처리에 비해 MCPEI-CA/DOX의 암세포 사멸효과가 높았으며, 특히 약물저항성을 가진 A549 세포에서의 높은 세포사멸효과를 확인하였다. 일련의 연구결과, MCPEI-CA의 약물전달시스템으로의 가능성을 확인할 수 있었다.