^1H NMR 분광법. DSC, XRD 및 FE-SEM 연구를 통해 칸나비노이드 산/ CD 포접( inclusion ) 복합체의 비결정 상태가 확인되었다. M-β-CD 스프레이-동결건조 포접 복합체로부터 THCA 또는 CBDA의 투과는, 모의 생리 조건에서 칸나비스 에탄올 추출물의 투과에 비해 현저히 향상되었다. 칸나비노이드 산/M-β-CD 포접 복합체의 안정성은 모의 생리 조건에서 7일 동안 유지되었다. 또한, 칸나비노이드 산/M-β-CD 포접 복합체의 최소억제농도는 칸나비노이드 산 단독에 비해 MCF-7 유방암 세포주에서 우수한 항암 활성을 나타냈다. 이러한 향상된 물리화학적 및 생물학적 성능은, CD 포접 복합체가 칸나비스 유래 의약품에서 지용성 칸나비노이드를 탑재하는 데 유망한 선택지가 될 수 있음을 시사한다.

^1H NMR 분광법. DSC, XRD 및 FE-SEM 연구를 통해 칸나비노이드 산/ CD 포접( inclusion ) 복합체의 비결정 상태가 확인되었다. M-β-CD 스프레이-동결건조 포접 복합체로부터 THCA 또는 CBDA의 투과는, 모의 생리 조건에서 칸나비스 에탄올 추출물의 투과에 비해 현저히 향상되었다. 칸나비노이드 산/M-β-CD 포접 복합체의 안정성은 모의 생리 조건에서 7일 동안 유지되었다. 또한, 칸나비노이드 산/M-β-CD 포접 복합체의 최소억제농도는 칸나비노이드 산 단독에 비해 MCF-7 유방암 세포주에서 우수한 항암 활성을 나타냈다. 이러한 향상된 물리화학적 및 생물학적 성능은, CD 포접 복합체가 칸나비스 유래 의약품에서 지용성 칸나비노이드를 탑재하는 데 유망한 선택지가 될 수 있음을 시사한다.

특발성 폐섬유화증(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)은 치료 옵션이 제한되어 있고 예후가 불량한 진행성의 치명적인 간질성 폐질환이다. 현재의 치료제인 피르페니돈(pirfenidone)과 닌테닙(nintedanib)은 질병의 진행을 지연시키지만 이미 형성된 섬유화를 역전시키지는 못하므로, 혁신적인 전략에 대한 절실한 필요성이 강조된다. 산화 스트레스와 저산소증 유도 인자-1α(hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α) 신호전달은 IPF의 병인 형성에 핵심적인 역할을 하며, 여기에서 반응성 산소종(reactive oxygen species, ROS), TGF-β1, 그리고 안정화된 HIF-1α의 상호작용은 섬유아세포 활성화와 세포외기질(extracellular matrix, ECM) 침착을 촉진하는 자가 지속적 고리를 형성한다. 이러한 병리학적 순환을 차단하기 위해, 우리는 이중 항산화 및 HIF-1α 억제 잠재력을 갖는 이미다졸(imidazole) 기반 2종과 피롤(pyrrole) 기반 2종의 총 4가지 소분자를 합리적으로 설계하고 합성하였다. 항산화 잠재력은 DPPH 및 DCFDA 분석을 통해 평가하였고, 밀도범함수이론(density functional theory, DFT) 계산과 ADME 프로파일링을 통해 이들의 화학적 안정성과 약물적합성을 확인하였다. 시험관 내 스크리닝에서는 HIF-1α를 보다 효과적으로 억제하고 콜라겐 III, 피브로넥틴, 비멘틴(vimentin) 등 섬유화 관련 표지자를 TGF-β1로 자극한 A549 및 MRC-5 세포에서 억제하는 능력이 우수하여 화합물 2a를 리드 후보로 확인하였다. 생체 내에서는 블레오마이신 유도 폐섬유화 모델에서 2a가 콜라겐과 피브로넥틴의 축적을 유의하게 완화하였다. 기전적으로 2a는 Smad3 및 ERK의 인산화를 억제하였으며, 이는 항섬유화 효과가 Smad 및 비-Smad 경로의 조절을 모두 포함함을 시사한다. 이러한 결과는 ROS-TGF-β1-HIF-1α 축을 교란하고 핵심적인 미충족 임상 수요를 충족할 수 있는, IPF를 위한 유망한 이중 표적 치료 후보로서 화합물 2a의 가능성을 제시한다.

배경/목적: 인플루엔자 백신은 냉장 보관 없이도 우수한 열 안정성을 필요로 한다. 지방산-접합 헤마글루티닌(Heg) 백신 항원은 고체 및 액체 상태 모두에서 좋은 안정성을 제공하지만, 그 치료 효과는 생체 내에서 검증되어야 한다. 본 연구는 열적으로 안정화된 Heg-올레산 접합체(Heg-oleic acid conjugate, HOC)의 면역원성을 조사하고, 이를 기준(reference)으로서의 원래(native) Heg와 비교하고자 하였다. 방법: HOC의 면역원성을 평가하기 위해 효소면역흡착분석법(ELISA)을 사용하여, 근육 내(IM) 주사 후 BALB/c 마우스에서 헤마글루티닌 억제(hemagglutinin inhibition, HI) 역가, 혈청 IgG 항체 역가(IgG1, IgG2a), 그리고 사이토카인 분비 수준(IFN-γ, IL-4)을 측정하였다. 결과: 열적으로 안정화된 HOC는 원래 Heg 백신 항원에 비해 더 높고 더 지속적인 혈청 IgG1 및 IgG2a 반응을 유도하였다. IgG1은 통상 Th2 반응과 연관되며, IgG2a는 Th1 반응과 연관된다. HOC는 두 반응 모두를 강화하는 것으로 보이며, 보다 균형 잡힌 면역 반응을 유도하였다. 또한 HOC 항원은 더 폭넓은 면역 반응을 자극하여, 더 강하고 오래 지속되는 면역 기억을 시사하였다. HOC 면역화 군에서는 Heg 면역화 군에 비해 IFN-γ(2.8배)와 IL-4(6배)의 사이토카인 수준이 유의하게 증가하였다. Th1 면역 반응을 활성화하는 사이토카인인 IFN-γ는 HOC가 Th1 반응을 유도하는 능력이 강화되었음을 보여주었다. Th2 반응을 촉진하는 사이토카인인 IL-4 또한 HOC가 Th2 반응을 강하게 유도했음을 나타냈다. HOC 항원의 열 안정성은 구조적 완전성을 유지하는 데 중요했으며, 변성 없이 안정한 항원에 연속적으로 노출될 수 있게 해주었다. 이는 면역 세포가 안정적인 항원을 효율적으로 인식하고 장기 면역 기억을 형성할 수 있도록 한다. 결론: HOC 항원의 안정성은 항원제시세포(APC)의 항원 처리 효율을 향상시키고 면역 반응을 자극하였다. 지방산 접합 백신 항원은 더 나은 저장 안정성을 제공할 수 있을 뿐 아니라, 원래 항원에 비해 면역원성 효능도 향상시켜 추가 적용 가능성을 뒷받침한다.

본 연구는 자가조립 나노화(self-assembled nanonization) 및 변형성(deformable) 거동을 통해 막 투과성을 향상시키기 위한, 펩타이드 약물인 류프로렐린(leuprolide, LEU) 또는 그 다양한 나노입자(NPs)를 함유한 점막접착성 구강점막(협측) 필름(mucoadhesive buccal films, MBFs)의 설계를 목적으로 수행되었다. LEU-올레산 결합체(LEU-oleic acid conjugate, LOC)와 그 자가조립 나노입자(self-assembled NPs, LON)를 개발하였다. 또한, LON의 변형성 변이체(d-LON)는 가장자리 활성화제(edge activator)로 l-α-phosphatidylcholine을 LON에 통합하여 최초로 개발되었다. 입자 크기, 제타전위, 변형성 지수(deformability index, DI)를 포함하는 LON 및 d-LON의 물리화학적 특성을 평가하였다. 용매 주조(solvent casting) 방법을 사용하여 Eudragit RLPO와 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methylcellulose)의 비율을 변화시키고, 가소제(plasticizer)로 프로필렌 글리콜(propylene glycol)을 사용하여 LEU, LOC 및 나노입자(LON, d-LON)를 함유한 MBF를 제조하였다. MBF 제형의 최적화는 생체외(in vitro) 잔류 시간, 용출(dissolution), 투과(permeability)를 포함한 물리화학적 특성을 기반으로 수행되었다. 용출 결과, 올레산을 LEU에 접합(conjugation)한 경우, 결합체의 에스터 결합(ester bond)이 절단됨으로써 토착(native) LEU에 비해 보다 지속적인 LEU 방출 양상을 보였으며, 변동성이 감소하였다. 더불어 MBF 내에서 LEU 1 mg 투여 용량에 해당하는 LOC 및 그 자가조립 나노입자(LON, d-LON)는 무정형(amorphous) 상태를 나타내었고, 막의 종류와 무관하게 LEU 단독에 비해 나노화 과정에서 더 우수한 투과성을 보였다. 또한, 투과 촉진제(permeation enhancer)로서 라우로일-L-카르니틴(lauroyl-L-carnitine)을 필름에 포함시키면 약물 투과성이 상승하는 시너지 효과가 확인되었다. 무엇보다도 d-LON 적재(loaded) 협측 필름은 나노입자의 변형성 때문에 가장 높은 투과성을 보였다. 전반적으로, 점막(협측) 필름에 포함된 펩타이드 나노입자 및 투과 촉진제는 LEU의 약물적합성(druggability)과 환자 순응도를 향상시켜 비경구(parenteral) LEU 투여를 대체할 잠재력이 있다.