IEDDA 클릭 반응을 이용한 생체직교성 히알루론산계 약물 전달 하이드로겔 제조 연구
- Alternative Title
- Bioorthogonal Hyaluronic Acid-Based Hydrogels Developed by IEDDA Click Reaction for Drug Delivery Application
- Abstract
- In this work, we developed injectable hydrogels derived from hyaluronic acid (HA) modified with norbornene (Nb) and a cross-linker composed of polyethylene glycol (PEG) with tetrazine (Tz) functional groups. The hydrogels exhibited high biocompatibility and rapid absorption. The porosity of the hydrogels was created through the release of nitrogen gas as a by-product during the cross-linking reaction known as inverse electron demand Diels-Alder (IEDDA). By adjusting the molar ratio of HA-Nb and PEG-DTz (Nb:Tz = 10:2.5 10:5, 10:10), we could control the porosity, gelation time, mechanical strength, and swelling properties of the hydrogels. The gelation process was quick, taking less than 100 seconds, which suggests the potential for their use as injectable drug delivery systems. The hydrogels exhibited rapid swelling and high swelling ratios due to the presence of PEG chains and a highly porous structure. They effectively encapsulated curcumin, with an encapsulation efficiency of approximately 99%, and released the curcumin in a controlled manner. The cytotoxicity evaluation conducted on HEK-293 cells demonstrated no harmful effects of the PEG-DTz cross-linker, HA-Nb, and resulting hydrogels. Overall, these absorbent hydrogels, fabricated from HA-Nb and the IEDDA clickable cross-linker, hold great promise as biocompatible drug carriers for injectable drug delivery applications.
- Author(s)
- 주수빈
- Issued Date
- 2023
- Awarded Date
- 2023-08
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/33273
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000690004
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 스마트그린기술융합공학과
- Advisor
- 임권택
- Table Of Contents
- 제 Ⅰ장 서 론 1
제 Ⅱ장 이 론 5
2.1 하이드로겔 5
2.2 히알루론산 6
2.2.1 히알루론산의 역사 6
2.2.2 히알루론산의 생산 7
2.2.3 히알루론산의 구조 7
2.2.4 히알루론산의 인체 내 합성과 분해 8
2.2.5 히알루론산의 분자량과 생물학적 기능 9
2.2.6 히알루론산의 개질 10
2.2.7 히알루론산의 응용 분야 11
2.3 IEDDA 클릭 반응 13
제 Ⅲ장 실 험 15
3.1 시약 15
3.2 분석 15
3.3 전구체 합성 및 하이드로겔 제조 과정 요약 16
3.4 (4-(Cyano)Benzylamino)-5-Oxopentanoic Acid의 합성 16
3.5 Tetrazine(benzylamino)-5-Oxopentanoic Acid의 합성 17
3.6 PEG-ditetrazine(PEG-DTz) 가교제의 합성 18
3.7 HA-Nb의 합성 19
3.8 하이드로겔의 제조 20
3.9 유변학적 특성 연구 20
3.10 팽윤도 연구 21
3.11 표면 및 내부 단면 연구 21
3.12 약물 로딩 및 방출 연구 22
3.13 전구체와 하이드로겔의 시험관 내 세포독성 23
제 Ⅳ장 결과 및 고찰 24
4.1 PEG-DTz의 합성 24
4.2 HA-Nb의 합성 26
4.3 하이드로겔의 제조 및 특성화 28
4.4 하이드로겔의 겔화 시간 및 기계적 특성 30
4.5 하이드로겔의 팽윤도 연구 31
4.6 하이드로겔의 표면 및 내부 단면 분석 32
4.7 약물 로딩 및 방출 연구 34
4.8 전구체 및 빈 하이드로겔의 시험관 내 세포 적합성 35
제 Ⅴ 장 결 론 38
제 Ⅵ 장 참고 문헌 39
- Degree
- Master
-
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- 대학원 > 스마트그린기술융합공학과
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- Embargo2023-08-07
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