안녕하세요, 라브입니다.
이번 글에서는 나노 약물 전달체의 종류를 총정리해보도록 하겠습니다.
각 종류 별 정의와 구조를 아주 간단하게 보여드리려고 합니다.
간단하게 구분을 하면 A 고분자 기반, B 지질 기반, C 무기 나노 전달체로 구분할 수가 있습니다.
위 그림에 명시된 것 외에도 다양한 나노 전달체가 있으나 이 글에서는 대표적으로 위 그림에 명시된 나노 전달체에 대해서만 알아보도록 하겠습니다.
A. 고분자(polymer) 기반 나노 전달체
- Polymeric nanoparticle: 고분자 체인이 파티클 형태를 이루면서 파티클 내부에 약물을 로딩한 형태
- Polymeric micelle: 고분자 체인 하나가 소수성(hydrophobic), 친수성(hydrophilic) 부분으로 나누어져 소수성 부분이 안으로 향하게 뭉치는 마이셀(micelle) 형태. 소수성 약물이 내부로 로딩됨.
- Dendrimer: 가지(branch) 형태로 뻗어나가는 고분자. 가장 끝부분에 약물을 공유결합으로 직접 conjugation할 수도 있고, hydrophobic interaction을 통해 약물을 로딩할 수도 있음.
- Polymeric hydrogel: 친수성 고분자가 수소결합, 이온결합, 공유결합 등으로 crosslinking되어 3차원 구조를 형성. 약물은 이러한 3차원 구조 사이에 로딩될 수도 있고, linker를 통해 공유 결합으로 conjugation될 수 있음.
- Polymer-drug conjugate: 고분자 체인의 곁가지로 약물이 conjugation되어 있는 형태. 대부분 체내 환경에 의해 끊어질 수 있는 결합 (ex. ester, disulfide bond)으로 연결되어 있음.
B. 지질(lipid) 기반 나노 전달체
- Liposome: amphiphilic한 물질(예. 인지질)을 수용액에 넣었을 때 아래 그림과 같이 이중층(bilayer)을 이루며 바깥쪽과 안쪽에 친수성기가 존재하여 내부에 수용액이 존재하는 구 형태의 전달체. 친수성 물질은 리포좀의 가운데로, 소수성 물질은 소수성 체인 사이에 존재함.
- Solid lipid nanoparticle: 리포좀과 달리 인지질 이중층을 형성한 후 그 내부에 로딩한 약물(주로 mRNA)을 지질이 또다시 둘러싸는 형태의 전달체.
- (Phospholipid) micelle: 친수성 머리가 바깥쪽으로, 소수성 꼬리가 안쪽을 향하는 단일 레이어의 자가조립체(self-assembly).
- Nanoemulsion: oil in water 또는 water in oil 형태로 서로 섞이지 않는 두 액체 상에서 surfactant를 이용하여 emulsion을 형성하여 약물을 로딩함.
- Self emulsifying drug delivery system (SEDDS): 약물, 지질, 계면활성제를 친수성 cosolvent와 함께 섞으면 isotropic mixture로 존재함. 이를 수용액에 떨어트리면 nanoemulsion이 됨.
C. 무기 나노 전달체 (inorganic nanoparticle)
- Quantum dot: 수 나노 크기의 semiconductor particle 표면의 carboxylic acid (COOH) 기를 치환하여 약물을 conjugation하여 전달함.
- Gold nanoparticle: 금 나노 입자 표면에 약물을 functionalization하여 전달.
- Magnetic nanoparticle: Iron oxide와 같은 자기장에 반응하는 나노파티클을 이용하여 drug을 conjugation함. 특정 부위에 자기장을 가해서 선택적인 전달이 가능함.
- Silica nanoparticle: 구멍이 송송 뚫린 구 형태의 나노 파티클이기 때문에 약물이 파티클 내부에 encapsulation될 수 있음.
- Carbon nanotube: 가운데가 빈 원통 형태의 탄소나노튜브 내부에 소수성 약물을 로딩한 형태의 나노 전달체.
지금까지 다양한 나노 약물 전달체의 종류 및 구조에 대해 알아보았습니다.
감사합니다.