• 폴리머
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• 제31권6호
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• pp.555-561
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• 2007

다양한 분자량을 가진 저분자량 수용성 키토산을 얻기 위해 젖산염이 결합되어 있는 키토산 올리고당을 한외여과막 장치를 이용하여 분리하였고, 새로운 염 제거법으로 유리 아민기를 가진 LMWSC를 제조하였다. 젖산염이 제거된 LMWSC의 특성과 탈아세틸화도가 적외선 분광기(Infrared spectroscopy, IR) 및 핵자기공명장치($^1H-Nuclear$ Magnetic Resonance, $^1H-NMR$)에 의해 확인되었다. 분자량을 나타내는 다분산지수(PDI)는 $1.278{\sim}1.499$로 비교적 좁은 분자량분포를 나타내었다. 유전자 전달체로서의 가능성을 확인하기 위하여, 성공적으로 분자량에 따라 분리된 키토산 올리고당과 염이 제거된 LMWSC의 유전자 전이효율이 293T cell을 이용하여 확인하였다. 또한 유전자 전이효율을 향상시키기 위해 제조된 LMWSC 유도체가 Balb/C mice를 이용하여 평가되었다.

• Macromolecular Research
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• 제14권1호
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• pp.66-72
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• 2006

The purpose of this study is to develop novel nanoparticles based on polyion complex formation between low molecular weight water-soluble chitosan (LMWSC) and all-trans retinoic acid (atRA). LMWSC nanoparticles encapsulating atRA based on polyion complex were prepared by mixing of atRA into LMWSC aqueous solution using ultrasonication. In FTIR spectra, the carbonyl group of atRA at 1690 $cm^{-1}$ disappeared or decreased when ion complexes were formed between LMWSC and atRA. In ${1}^H$ NMR spectra, specific peaks of atRA disappeared when atRA-encapsulated LMWSC (RAC) nanoparticles were reconstituted into $D_{2}O$ while specific peaks both of atRA and LMWSC appeared in $D_{2}O$/DMSO (1/3, v/v) mixture. XRD patterns also showed that the crystal peaks of atRA were disappeared by encapsulation into LMWSC nanoparticles. LMWSC nanoparticles encapsulating atRA have spherical shapes with particle size below 200 nm. The mechanism of encapsulation of atRA into LMWSC nanoparticles was thought to be an ion complex formation between LMWSC and atRA. LMWSC nanoparticles showed high atRA loading efficiency over 90$\%$ (w/w). AtRA was continuously released from nanoparticles over 10 days. In in vitro cell cytotoxicity test, free atRA showed higher cytotoxic effect against CT 26 colon carcinoma cell line on 1 day. However, RAC nanoparticles showed similar cytotoxicity against CT 26 cells on 2 day. These results suggest the potential for the introduction of LMWSC nanoparticles into various biomedical fields such as drug delivery.

• 폴리머
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• 제30권4호
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• pp.279-285
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• 2006

유전자 치료에 있어서 안전성의 장점을 지니고 있는 비바이러스성 전달체에 대한 관심도가 높아져가고 있다. 비바이러스성 전달체 중, 양이온성 리포좀이나 합성 유전자 전달체는 in vitro계에서 효율적인 DNA 전달체이지만, 낮은 생체적합성으로 인하여 in vivo 계에서의 응용성은 크게 뒤떨어지고 있다. 한편, 천연 양이온성 다당류인 키토산은 낮은 독성과 강한 양전하를 띠고 있어 유전자 전달 시스템 (gene delivery system)에 있어 아주 기대되는 전달체이다. 본 연구에서는 저분자량 수용성 키토산 (low molecular water-soluble chitosan ; LMWSC)을 이용하여 동맥 벽 세포를 표적할 수 있는 표적성 유전자 전달체를 합성하였다. 상대 점도와 Kina 적정법을 이용하여 LMWSC의 점도 평균 분자량 $(M_W)$과 탈아세틸화도 (degree of de acetylation ; DDA)를 측정하였고 구조는 FTIR, $^1H-NMR$, 그리고 $^{13}C-NMR$을 통하여 분석하였다. 동맥 벽을 표적하기 위한 유전자 전달체로서 pegylated LMWSC 의 말단에 특이성 세포 표적 펩타이드인 artery wall binding peptide (AWBP)를 결합시킴으로써 AWBP-PEG-g-LMWSC을 합성하였고 FTIR, $^1H-NMR$. zeta potentiometer. 그리고 atomic force microscopy (AFM)을 이용하여 분석하였다.

• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.607-611
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• 2007

양이온성 천연고분자 물질로서 유전자와 효과적으로 복합체를 형성할 수 있는 저분자량 수용성 키토산(LMWSC)에 유전자 발현 효율을 높이기 위해 histidine을 컨쥬게이션 시킨 유전자 전달체를 제조하였다. 히스티딘-LMWSC의 제조는 무수프탈산으로 LMWSC의 아민기를 보호한 후 히스티딘과 결합한 다음 무수프탈산을 제거하는 반응으로 제조하였다. 제조한 유전자 전달체의 물리화학적 특성은 FT-IR과 NMR 스펙트럼을 통하여 확인하였고, 전기영동 결과로부터 본 실험에서 제조된 유전자 전달체와 DNA가 복합체를 형성하였다는 것을 알 수 있었다. 또한 유전자 전달체의 입자크기는 DLS를 이용하여 측정한 결과 히스티딘-LMWSC-DNA 복합체입자의 크기는 100~200 nm임을 확인하였다. 이로부터 히스티딘을 함유하는 LMWSC가 유전자 전달체로서 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제35권5호
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• pp.419-423
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• 2011

항균제 대체제로 응용하기 위하여 다양한 저분자량 수용성 키토산(LMWSC; MW1, MW3, MW5, MW10)을 제조하였으며, 이들의 항균제 대체제 사용 가능여부와 그 작용 기작에 대하여 연구하였다. 먼저, 다양한 분자량 형태의 LMWSC를 이용하여 사람에게 유해한 각종 박테리아를 이용하여 항균효과를 확인하였고, 그 중 MW10의 항균효과가 가장 우수한 것으로 확인되었다. 그 반면 사람의 적혈구를 이용한 용혈활성 실험에서 독성을 나타내지 않았다. MW10의 항균 효과가 세균의 어느 부분에서 일어나는지 확인하기 위해 박테리아의 세포막 조건(PE/PG=7/3, w/w)으로 인공리포좀을 만들었고, 여기에 MW10을 처리한 결과 세균 막에서 항균효과를 나타냄을 추론할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제31권5호
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• pp.454-459
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• 2007

본 연구에서는 folic acid(FA)가 복합화된 저분자량 수용성 키토산(LMWSC) 나노입자(water soluble chitosan-folic acid nanoparticle, WSCFA)를 제조하고, 또한 DNA와 나노복합체 합성 및 특성을 분석함으로써 in vitro에서 세포내 독성을 평가하였다. WSCFA 합성을 확인하기 위하여 분광학적 분석 방법을 사용하여 분석하였으며, WSCFA 나노입자는 110 nm 이하의 입자 크기인 구형의 형태를 가지고 있음을 알 수 있었다. In vitro 세포내 독성 실험에서, WSCFA-DNA 복합체는 세포내 독성을 전혀 나타내지 않음으로 높은 세포 생존율을 보여주었다. 전기영동 실험을 통해 WSCFA의 DNA 응축능력을 확인하였고, in vitro에서의 전이효율은 형광 광도계에 의해 평가하였다.

• 공업화학
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• 제21권6호
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• pp.593-602
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• 2010

천연고분자물질로서 키토산(chitosan)은 생체적합성, 생분해성, 무독성과 같은 생체재료로서의 우수한 물리화학적 특성에도 불구하고 산(acid)으로 용해하여야 한다는 문제점으로 인해 유전질병이나 암과 같은 불치병의 치료를 위한 생리활성 물질의 생체 내 전달물질로서의 응용이 어려운 실정이다. 따라서 키토산의 이러한 문제점을 획기적으로 해결한 높은 반응성과 강한 양전하(+)를 띠고 있는 저분자량 수용성 키토산(low molecular weight water-soluble chitosan, LMWSC)을 이용하여 난용성 약물뿐만 아니라 치료유전자와 같은 생리활성물질을 안전하게 생체 내 표적위치에 운반할 수 있는 전달체를 제조할 수 있고, 인체 내 무해하고 치료효율이 높은 치료시스템을 개발할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 질병의 치료를 위해 무엇보다 중요한 인자는 특정 병소조직에만 발현되는 항원이나 수용체를 밝혀내고 이들과 결합할 수 있는 항체나 리간드를 다양한 생체재료에 개질함으로써 질병 치료의 효율을 높이는 것이 가장 중요한 전략이라고 할 수 있다. 약물이나 유전자를 전달할 수 있는 많은 양이온성 합성고분자에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으나 체내 독성이나 효율성 면에서 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 총설에서는 인체 내 전달 효율을 높이기 위한 기능성기의 도입과 유전자와의 복합체 형성을 가능하게 하는 유리 아민기를 가진 인체 무해한 저분자량 수용성 키토산을 이용하여 특정 조직을 표적할 수 있는 다양한 기능성기 도입의 특성과 치료 전략에 대해 기술하고자 한다. 이러한 전달체의 개발은 앞으로 인간에게 유발되는 가장 난치병 중의 하나인 암 치료에 있어 밝은 전망이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 폴리머
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• 제33권4호
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• pp.389-395
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• 2009

저분자량수용성 키토산(LMWSE)을 소수성 항진균제 전달체로 응용하기 위하여, 데옥시콜릭산(deoxycholic acid, DA)을 이용하여 LMWSE를 화학적으로 개질하였다. DA가 결합된 LMWSC 나노입자(WSEDA)의 특성은 동적 광산란기, 투과전자현미경을 이용하여 그 특성을 분석하였다. 제조되어진 나노입자의 크기는 $250{\sim}350\;nm$로 DA의 치환도가 증가함에 따라 입자의 크기가 증가하였다. 항진균제인 이트라코나졸(itraconazole)이 봉입된 WSEDA 나노입자(WSEDA-ITCN)는 소수성 상호작용을 이용한 용매 증발법으로 제조하였다. UV 분광광도계를 이용하여 약물의 함량 및 담지 효율을 측정한 결과 약물의 담지 효율은 $61{\sim}68%$로 우수한 담지 효율을 보였다. 약물방출 거동에서 이트라코나졸이 봉입된 나노파티클의 DA의 함량이 많아질수록 약물이 천천히 방출되었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 제조한 DA가 결합된 저분자량 수용성 키토산 나노파티클이 항진균제 전달체로서 매우 높은 응용 가능성을 나타내고 있음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.457-465
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• 2008

인간의 질병을 치료하기 위한 여러 가지 의료 시스템의 개발이 생명공학의 발전과 함께 많은 연구가 이루어지고 있다. 또한 약물이나 유전자와 같은 생리활성물질을 체내에 안전하게 전달할 수 있는 시스템의 개발과 함께 이루어지고 있다. 이러한 시스템에 있어서 가장 중요한 것은 생체적합성 및 생체분해성 그리고 무독성의 특성을 가진 생체의료용 고분자를 개발하는 것이다. 천연고분자물질인 키토산은 좋은 생체적합성과 생체활성의 특성을 가지고 있어서 생체의료용 재료로 심도 있게 고려되어지고 있다. 키토산의 물성은 키틴의 결정성 구조에 따라 다르게 설명되므로 키틴의 구조적 분석에 대한 연구가 생체재료로써의 응용을 위해서 선행되어야 한다. 이러한 관점에서 본 총설에서는 키틴의 결정성 구조 분석, 키토산의 일반적인 물성 그리고 생체의료용 재료로써 저분자량 수용성 키토산의 가능성을 소개하였다. 또한 다양한 기능성기를 이용한 저분자량 수용성 키토산의 화학적인 개질을 약물전달체로써의 가능성을 강조하고 생체이용율의 향상을 위해 수행하였다.