KR101003749B1 - 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법 - Google Patents

폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101003749B1
KR101003749B1 KR1020080092053A KR20080092053A KR101003749B1 KR 101003749 B1 KR101003749 B1 KR 101003749B1 KR 1020080092053 A KR1020080092053 A KR 1020080092053A KR 20080092053 A KR20080092053 A KR 20080092053A KR 101003749 B1 KR101003749 B1 KR 101003749B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mixed solution
polylactide
organic solvent
porous
pores
Prior art date
Application number
KR1020080092053A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100033072A (ko
Inventor
문형순
Original Assignee
문형순
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 문형순 filed Critical 문형순
Priority to KR1020080092053A priority Critical patent/KR101003749B1/ko
Publication of KR20100033072A publication Critical patent/KR20100033072A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101003749B1 publication Critical patent/KR101003749B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/28—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K11/00—Use of ingredients of unknown constitution, e.g. undefined reaction products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

본 발명은 생체 흡수성 폴리머를 이용하여 다공성 소재를 제조하는 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 폴리락타이드를 이용하여 표면에는 1-5um 기공 크기를 갖으며, 내부에는 10-50um의 균일한 기공 크기를 갖는 소재를 합성하는 방법에 관한 것이다. 이와 같이 본 발명에 의해 제조된 폴리락타이드는 그 구조적 특성에 의하여 함침된 활성물질의 서방성 제제 특성을 가진다. 또한 생체 친화적인 폴리머 소재로 이루어진 스케폴더로서 다공성 폴리락타이드를 그 자체로 활용하거나 인공뼈 코팅소재로 이용하여 생체 조직 재건에도 사용될 수 있다.
폴리락타이드, 다공성, 서방성 제제, 인공뼈

Description

폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법{Formation Method of porous material using polylactide}
본 발명은 생체 흡수성 폴리머를 이용하여 다공성 소재를 제조하는 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 폴리락타이드를 이용하여 표면에는 1-5um 기공 크기를 갖으며, 내부에는 10-50um의 균일한 기공 크기를 갖는 소재를 합성하는 방법에 관한 것이다. 본 소재는 서방성 제제로 활용되어 내부 기공에 약물을 주입하여 생체 내, 외에 이식함으로써 약물 방출을 조절하는 소재로 이용되어 질 수 있으며, 인공뼈의 생체 친화성을 증대시키기 위한 표면 코팅 소재로도 이용되어 질 수 있다. 또한, 생체친화성 폴리머로 형성된 스케폴더로서 손상된 생체 조직 재건이나 창상 피복용 드레싱재로도 사용할 수 있다.
생체폴리머를 이용한 다공성 소재의 제조 방법으로는 상 분리법을 비롯하여 다양한 방법들이 개발되어 있다. NHAP와 Ploy(L-lactic acid)(PLLA)를 합성하여 다공성을 만드는데 상 분리법을 사용하며, 매우 작은 구멍을 가진 다공성 구조를 만든다. 기존의 이와 같은 상 분리법으로 다공성 소재를 제조하기 위해서는 시간과 비용이 많이 소요되는 동결 건조법으로 제조하여야 한다. 동결 건조법은 폴리머 용액과 다공성을 형성시켜 상 분리가 일어날 수 있는 용매를 혼합하여 동결 건조한 후, 서서히 건조하는 방식으로 동결 건조시 급냉시키기 위한 비용과 건조 시간이 큰 단점이다. 장점으로는 다양한 상 분리 요소에 의해 다공성 정도와 기공 크기가 조절되고, 상 분리법을 사용함으로 인해 두 성분의 함량에 관계없이 적어도 89% 이상의 다공성을 얻을 수 있다. 상 분리법은 2개의 용매 시스템을 거치는데 이 과정으로 인해 서로 다른 구멍을 가진 구조를 얻을 수 있다.
상 분리법을 사용하는 또 다른 예로 Poly(D,L-lactic-co-glycolic acid)의 상 분리법을 사용한 스케폴드(scaffold)를 만드는 것을 들 수 있다. Poly(D,L-lactic-co-glycolic acid)의 고체 디스크(disc)는 실온에서 72시간 동안 높은 압력(5.5MPa)의 CO2기체에 노출됨으로 인해 폴리머 내에 CO2기체가 스며들고, 이후에 대기 수준에서 CO2 기체 압력을 줄임에 따라 폴리머 스펀지와 같은 다공성 소재를 제조할 수 있다. 기존의 유기 용매를 사용하던 방법과는 달리 상 분리법은 유기 용매를 사용하지 않기 때문에 유기용매를 사용할 경우 다공성 소재에 남아있는 유기물질이 단백질 성장 요소나 세포들에게 유해성을 가져 올 수 있다.
다공성 구조를 만드는 방법에는 상 분리법 외에 전기 스피닝(electro spinning), 겔 캐스팅(gel casting), 스펀지 방법(sponge method), 동결 건조법 등 여러 가지가 있다. 앞에 언급한 방법들은 일반적으로 뼈와 연골조직 세포의 성장과 세력 침투를 위해 열려 있고 크기가 큰 구멍을 만든다. 반면에 상 분리법은 피부의 조직 재생에 있어서 결합 조직의 성장에 최적 크기인 10-100㎛ 크기의 구멍을 만든다.
전기 스피닝(electro spinning)법은 거의 수백 마이크로미터에 이르는 큰 구멍을 필요로 하는 곳에 스케폴드(scaffold)를 적용해 구멍 크기 조절에 어려움이 있다고 언급되어 왔고 전기적 섬유로 만들어진 얇은 막은 뼈 재생 적용과 같은 딱딱한 조직 스케폴드(scaffold) 체계에서 너무 부드러워서 이용하기가 어렵다.
겔 케스팅(gel casting) 방법은 다공성 소재의 골격을 강화시킨 제조 방법으로 기계적 힘이 센 골격을 만들 수 있지만 구멍들 사이의 상호 연결력이 낮은 구조를 만들고 균일하지 않은 크기의 기공이 분포된다. 스펀지 방법(sponge method)은 다공성 폴리머들의 형태을 통해 열린 세포를 가진 다공성 소재을 만드는데 이 방법에 의해 만들어진 골격은 조절 가능한 기공 크기를 가지고 상호 교환된 기공들과 바람직한 결합구조를 가지지만 기공 사이의 얇은 골격으로 인하여 낮은 기계적 힘을 가진다. 또한 이 두 방법을 결합하여 높은 기계적 힘을 가지면서 다공성 구조를 가지는 골격을 만들기 위한 연구들도 발표되고 있다.
폴리락틱산(Poly lactic acid, PLA)과 폴리글리콜릭산(Polyglycolic acid, PLGA)의 혼합물로 생물 분해성이 있고 구멍이 많은 스케폴드(scaffold)를 만들 때 동결건조법을 사용한다. 동결건조법은 먼저 폴리머 용매에 염화나트륨(NaCl, 소금) 입자와 같은 고체 불순물을 섞어 주고 폴리머와 소금 입자의 얇은 막이 생기도록 분산시킨다. 그리고 난 후 다공성 얇은 막이 생기도록 물과 함께 소금 입자를 걸러낸다. 87-91%의 다공성과 100-500㎛의 구멍 크기는 소량의 소금량과 소금의 입자크 기에 의해 결정된다. 91-95% 정도의 다공성을 가지고 대부분의 구멍 크기는 13-35㎛이고 200㎛보다 큰 구멍도 가진다. 이와 같은 방법은 동결건조 조건에 따른 불균일한 기공의 형성과 소재 표면의 기공과 내부의 기공 크기를 조절하기 어렵다.
서방성 제제 담체는 활성물질을 일정한 속도로 장시간에 걸쳐 균일하게 방출하는 특성을 갖추어야 함은 물론, 체내, 외에 사용시 생체 면역 거부가 없어야 한다. 또한 특정 치료에 부합될 수 있는 다양한 활성 물질을 안전하게 저장할 수 있을 뿐만 아니라 외부 자극이나 변화에 있어서 거의 일정한 속도로 활성 성분이 방출되어져야 한다.
서방성 제제 담체로는 생체 흡수성 폴리머를 주로 사용하며, 특히 폴리락타이드나 그의 co-폴리머가 연구되고 있다. 폴리락타이드는 골 접합용 고정판이나 핀으로 사용되는 의료재료로서 생체 내에서 가수분해되어 흡수되기 때문에 수술 후 2차 제거의 필요성이 없는 소재로 이용되고 있다. 이와 같이 생체 내에서 흡수되는 특성으로 인하여 약물과 혼합하여 국부치료나 국부 투약을 목적으로 연구되고 있다.
WO 1998/24504는 PLGA와 같은 생체 흡수성 폴리머와 활성 성분을 혼합하여 서방성 제제를 제조하였다. 이 공정은 활성성분(AP)와 PLGA을 70:30으로 혼합하여 압축 주형틀에서 압축시켜 제조된 것으로서, 이 방법은 다른 기술에 비하여 열을 가하지 않고 제조할 수 있으며, 용매와 같은 운반체에 녹여 제조할 필요가 없어 활성 성분을 유지할 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 방법은 재결합 단백질과 같은 약한 분자들의 상태를 유지하면서 약제 현탁의 생성물을 얻는 방법으로는 유리하나 균일한 약물의 용출을 기대하기에는 어려움이 있다.
대한민국특허 10-0119778-0000는 D, L-폴리락타이드와 같은 생체 흡수성 폴리머 용액에 활성 물질을 현탁시키고 침전된 현탁물을 건조시켜 필름으로 형성시킨 후, 원하는 크기로 절단하여 서방성 제제로 제조하였다. 이와 같은 방법은 생체 흡수성 폴리머에 활성 물질을 균일하게 혼합할 수 있으므로 생체 흡수성 폴리머가 체내에서 분해되는 만큼의 활성 물질을 방출할 수 있게 해 균일한 서방성을 가질 수 있다. 그러나 본 방법은 활성 물질이 용매에 현탁 상태로 존재할 수 있는 약물에 국한되어지며, 활성 물질이 함침되어 있는 기공의 불균일성으로 인하여 다양한 서방성 약물 담체 소재로는 한계가 있다.
기존의 개발된 소재들은 기공의 크기가 불균일하고 표면에 생성된 기공과 내부에 형성된 기공 크기가 동일하여 활성물질을 함침시킨 후, 서방성 제재로 활용하기에 어려움이 있었다. 또한 기공의 크기가 불균일하고 기공과 기공이 서로 연결된 구조로 이루어지지 않아 활성물질을 효과적으로 함침 시키지 못하였다. 그러므로 효율적인 서방성 제재로 내부에는 서로 연결되어 있으면서 균일한 기공이 형성되어 있고 표면에는 내부 기공의 크기에 비하여 1/10~1/5 정도의 기공을 갖는 소재를 개발함으로써 내부에 활성물질을 충분히 함침시키고, 표면에 작은 기공으로 하여금 내부의 활성물질이 서서히 방출되는 다공성 구조로 제조할 필요가 있다. 그러나 기존에 알려진 기술로 이와 같은 소재를 제조하기 위해서는 동결건조법으로 제조해야하므로 시간과 경제적인 비용에 큰 문제점이 있다.
창상 치료용 드레싱재의 경우, 섬유상 거즈는 거즈 자체에 약물을 함침시켜 사용함으로써 외부로부터 세균 침투가 용이하여 감염의 우려가 크게 나타나며, 일반 수지형 거즈는 거즈 자체에 기공이 없어 세균으로부터 감염을 제거하는 것은 용이하나 창상 자체에서 발생하는 수분이 증발되지 않을 뿐만 아니라 공기 중의 산소와의 접촉이 이루어지지 않아 피부 조직 활성의 저해 요소로 작용하고 있다. 그러므로 내부에 약물을 함침시킬 수 있는 기공을 갖는 동시에 창상에서 발생되는 수분 방출은 용이하며 공기 중의 산소와의 접촉도 용이한 소재 개발이 필요하다. 또한 수분과 공기의 통기는 양호하나 외부 세균의 침입을 막을 수 있을 정도의 기공으로 이루어진 소재의 개발이 필요하다.
따라서 본 발명의 목적은 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재로 경제적이며 균일한 기공으로 형성된 소재의 제조 방법을 제공하는 것이다. 특히 내부에 형성된 기공은 10~50um로 균일한 기공을 형성시켜 활성물질의 담체 역할을 하고 외부에 형성된 기공은 1~5um로 균일한 기공을 형성시켜 활성물질이 서방성을 가질 수 있도록 함으로써 흡수성 서방성 제재로 이용하고자 한다. 또한 표면의 기공을 1-5um로 형성함은 창상 피복 드레싱재로 사용시 창상에서 발생되는 수분이 증발되고 외부의 통기성을 갖는 동시에 외부로부터 세균의 침입을 막을 수 있고자 한다.
인공뼈로 사용되고 있는 다공성 수산화아파타이트의 경우 생체 내에서 강도가 약하여 쉽게 부서지고 인공뼈 자체에 영양원이 없기 때문에 골세포 성장이 늦어지는 경우가 일반적이다. 이와 같은 경우 인공뼈 내부에 영양물질을 함침시키고 인공뼈 표면에는 다공성 폴리락타이드를 코팅시켜 줌으로써 인공뼈의 강도를 증대시켜 줄 뿐만 아니라 영양물질 또한 서서히 용출 되게 함으로써 골세포 성장을 증대시키는 효과를 얻고자 한다. 또한 피부조직 재건시에는 균일하고 3차원적으로 연결된 스케폴더로 이루어져야 할 뿐만 아니라 세포 증착 및 증식을 위하여 콜라겐과 같은 활성물질들을 효과적으로 함침시킬 수 있어야 한다. 그러나 기존에 개발된 제품들은 이와 같은 특성을 모두 만족시키지 못하고 있다. 그러므로 생체 친화적이면서 피부 조직 세포들이 증식할 수 있는 이와 같은 조건들의 소재 개발이 필요하다.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면,
폴리락타이드(분자량이(Mw) 100,000 ~ 400,000)와 메칠렌클로라이드(ethylene chloride), 에칠아세테이트(ethyl acetate), 클로로포름(chloroform) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 1 유기용매를 중량비로 1 : 100 내지 10 : 100으로 혼합하여 혼합용액을 제조하는 제 1 혼합용액 제조 단계;
상기의 제 1 혼합용액과 메칠알콜(methyl alcohol), 에칠알콜(ethyl alcohol), 아세톤(acetone) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 2 유기용매를 부피비 10 : 1 내지 10 : 10으로 교반하여 혼합용액을 제조하는 제 2 혼합용액 제조 단계;
상기의 제 2 혼합용액을 형틀에 넣고 상온에서 자연 건조하는 단계;
30 내지 60℃ 온도 및 진공 상태 조건에서, 자연 건조된 형상물의 잔류 유기용매를 제거하는 단계;를 포함하는 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면,
폴리락타이드(분자량이(Mw) 100,000 ~ 400,000)와 메칠렌클로라이드(ethylene chloride), 에칠아세테이트(ethyl acetate), 클로로포름(chloroform) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 1 유기용매를 중량비로 1 : 100 내지 10 : 100으로 혼합하여 혼합용액을 제조하는 제 1 혼합용액 제조 단계;
상기의 제 1 혼합용액과 메칠알콜(methyl alcohol), 에칠알콜(ethyl alcohol), 아세톤(acetone) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 2 유기용매를 부피비 10 : 1 내지 10 : 10으로 교반하여 혼합용액을 제조하는 제 2 혼합용액 제조 단계;
상기의 제 2 혼합용액에 인공뼈를 넣은 후, 꺼내어 상온에서 자연 건조하는 단계;
30 내지 60℃ 온도 및 진공 상태 조건에서, 자연 건조된 인공뼈의 잔류 유기용매를 제거하는 단계;를 포함하는 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다공성 폴리락타이드 소재의 제조 방법은 첫째, 표면의 기공 크기는 1-5um의 미세 기공이 형성되어 있어 상처 치료용 드레싱재로 활용시 상체 내 수분 증발의 용이성은 물론 공기 중의 산소 공급도 원활하며, 미세 기공에 의한 세균 침투 방지에 탁월한 효과가 있다.
둘째, 내부에는 10-50um의 규칙적인 기공이 95% 이상 형성되어져 활성물질을 내부 기공에 함침 시킬 수 있으며, 활성물질의 극성에 관계없이 용액 상으로 제조 가능한 모든 활성 물질을 함침 시킬 수 있다.
셋째, 내부에 형성된 기공은 3차원적으로 기공과 기공이 서로 연결되어 있어 피부 조직 세포와 같은 작은 세포들이 성장하기에 용이하며 세포 조직이 성장된 이후에는 생체 흡수성 폴리락타이드로 제조되었기 때문에 생체 내에서 흡수됨으로 2 차 시술이 필요 없다.
넷째, 내부 기공은 10-50um의 규칙적인 기공이 형성되어져 있고 표면은 1-5um의 미세 기공으로 형성되어져 있어 서방성 제재로 사용시 다공성 폴리락타이드 내부에 함침된 활성물질이 서서히 용출되는 효과가 있다.
다섯째, 인공뼈 코팅제로 사용시 인공뼈의 강도를 증대시키는 효과가 있으며, 다공성 폴리락타이드 코팅으로 인하여 인공뼈 내에 영양물질을 함침시 코팅표면의 기공으로부터 영양물질이 서서히 용출되어 세포 성장에 탁월한 효과가 있다.
이하, 첨부 도면과 함께 바람직한 실시예를 통하여, 본 발명의 구성과 효과를 구체적으로 살펴 본다. 단 제시하는 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐 이것으로 본 발명의 권리범위를 제한하는 것이 아님은 당업자의 입장에서 자명하다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다공성 폴리락타이드 제조 방법에 의한 표면을 확대 도시한 것이고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다공성 폴리락타이드 단면을 절단하여 내부 구조를 확대 도시한 것이다. 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 인공뼈 표면에 다공성 폴리락타이드를 코팅한 면을 확대 도시한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 서방성 소재나 창상 치료용 드레싱재 를 제조하기 위해서는 아래와 같은 제조방법을 실행한다.
폴리락타이드(분자량이(Mw) 100,000 ~ 400,000)와 메칠렌클로라이드(ethylene chloride), 에칠아세테이트(ethyl acetate), 클로로포름(chloroform) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 1 유기용매를 중량비로 1 : 100 내지 10 : 100으로 혼합하여 혼합용액을 제조하는 제 1 혼합용액 제조 단계;
상기의 제 1 혼합용액과 메칠알콜(methyl alcohol), 에칠알콜(ethyl alcohol), 아세톤(acetone) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 2 유기용매를 부피비 10 : 1 내지 10 : 10으로 교반하여 혼합용액을 제조하는 제 2 혼합용액 제조 단계;
상기의 제 2 혼합용액을 형틀에 넣고 상온에서 자연 건조하는 단계;
30 내지 60℃ 온도 및 진공 상태 조건에서, 자연 건조된 형상물의 잔류 유기용매를 제거하는 단계;를 포함하여 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재를 제조한다.
여기서 폴리락타이드 분자량을 100,000 미만을 사용하게 되면 다공성 폴리락타이드가 제조되더라도 압축 및 인장 강도가 약하여 쉽게 부서져 사용이 어려우며, 활성 물질을 주입시 다공성 구조가 부분적으로 파손되는 현상이 나타남으로 분자량 100,000 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리락타이드 분자량이 400,000을 초과하면 압축강도와 인장 강도는 우수하나 생체 내에서 흡수기간이 길며, 내부에 충분한 기공을 형성시켜 주지 못 한다.
제 1 혼합용액을 제조하는 단계에서 제 1 유기용매 100 대비 폴리락타이드를 1 미만으로 혼합시 다공성 폴리락타이드의 내부 기공형성이 불균일할 뿐만 아니라, 압축 강도가 저하되는 경향이 있으며, 폴리락타이드를 10 초과로 혼합시 제 1 혼합용액의 점도가 상승하여 제 2 혼합용액을 제조시 균일한 혼합물을 만들기 어렵다.
이때 제 1 유기용매는 메칠렌클로라이드(ethylene chloride), 에칠아세테이트(ethyl acetate), 클로로포름(chloroform) 중 선택된 하나의 용매를 이용할 수도 있고 이들을 적절히 혼합해서 이용할 수도 있다. 바람직하게는 메칠렌클로라이드를 사용한다.
제 2 혼합용액을 제조하는 단계에서 제 1 혼합용액 10 대비 제 2 유기용매를 1 미만으로 혼합시 건조 후 다공성이 형성되지 않으며, 10 초과 혼합시 폴리락타이드가 완전히 녹지 않고 부분적으로 석출되는 현상이 나타난다.
이때 제 2 유기용매는 메칠알콜(methyl alcohol), 에칠알콜(ethyl alcohol), 아세톤(acetone) 중 선택된 하나의 용매를 이용할 수도 있고, 이들을 적절히 혼합해서 이용할 수도 있다. 바람직하게는 에칠알콜을 이용할 수 있다.
상기의 제 2 혼합용액을 형틀에 넣는 단계에서의 형틀은 서방성 소재 등으로 이용될 형상물(다공성 소재로 된 형상물)의 형틀을 말하며, 이는 당업계에서 일반적으로 쓰이는 것이면 무방하다. 상기의 상온에서 자연 건조하는 단계는 15℃ ~ 35℃ 인 상온에서 자연 건조법으로 건조한다. 15℃ 미만에서는 건조 속도가 늦어 생산성이 떨어지며 35℃ 초과시에는 내부 기공이 불규칙하게 형성됨과 동시에 압축강도가 저하된다.
상기의 30 내지 60℃ 온도 및 진공 상태 조건에서, 자연 건조된 형상물의 잔류 유기용매를 제거하는 단계는 10-3 torr의 압력을 가하고 12시간 정도를 유지함이 바람직하다. 이때 건조 목적은 형상물에 남아 있는 유기 용매를 완전히 제거하기 위한 것으로서 30℃ 미만에서는 잔류 유기용매 제거 효율이 저하되고 60℃ 초과시에는 폴리락타이드 유리전이 온도 이상으로 상승 되어 형상물의 변형이 발생한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인공뼈 코팅용 폴리락타이드 소재(폴리락타이드가 코팅된 인공뼈)를 제조하기 위해서는 아래와 같은 제조방법을 실행한다.
폴리락타이드(분자량이(Mw) 100,000 ~ 400,000)와 메칠렌클로라이드(ethylene chloride), 에칠아세테이트(ethyl acetate), 클로로포름(chloroform) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 1 유기용매를 중량비로 1 : 100 내지 10 : 100으로 혼합하여 혼합용액을 제조하는 제 1 혼합용액 제조 단계;
상기의 제 1 혼합용액과 메칠알콜(methyl alcohol), 에칠알콜(ethyl alcohol), 아세톤(acetone) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 2 유기용매를 부피비 10 : 1 내지 10 : 10으로 교반하여 혼합용액을 제조하는 제 2 혼합용액 제조 단계;
상기의 제 2 혼합용액에 인공뼈를 넣은 후, 꺼내어 상온에서 자연 건조하는 단계;
30 내지 60℃ 온도 및 진공 상태 조건에서, 자연 건조된 인공뼈의 잔류 유기용매를 제거하는 단계;를 포함하는 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재 제조 방법을 실행한다.
기본적인 제조방법은 상기의 서방성 소재나 창상 치료용 드레싱재를 위한 다공성 폴리락타이드 소재의 제조 방법과 동일하다. 이 실시예는 인공뼈의 코팅에 대한 것으로 아래와 같은 특징이 있다.
상기의 인공뼈는 영양물질이 함침된 인공뼈를 포함할 수 있다. 이렇게 다공성 폴리락타이드를 인공뼈 코팅제로 사용하면 인공뼈의 강도를 증가시키는 효과가 있고, 영양물질이 함침된 인공뼈에 코팅제로 사용하면 코팅 표면의 기공으로부터 영양물질이 서서히 용출되어 세포 성장에 탁월한 효과가 있다.
상기의 제 2 혼합용액에 인공뼈 코팅액을 더 포함할 수 있다. 제 2 혼합 용액에는 기존에 당업계에서 이용하는 인공뼈의 코팅액도 더 혼합해서 코팅을 할 수 있다. 이렇게 함으로써 코팅층의 두께를 조절할 수 있다.
[ 실시예 1]
폴리락타이드(분자량(Mw) 200,000) 10g을 메칠렌 클로라이드(methylene chloride)을 100g에 녹여서 폴리락타이드 용액을 만든다. 상기 폴리락타이드 용액 10ml와 에칠알콜(ethyl alcohol) 10ml을 혼합하여 혼합용액을 제조한다. 상기 혼합용액을 300φmm×100mm 형틀에 넣고 25℃에서 8시간 자연 건조하여 성형물을 만들 고 잔류된 유기용매를 제거하기 위하여 40℃에서 10-3 torr 진공을 가하여 12시간 유지하였다. 최종적으로 제조된 다공성 폴리락타이드 표면은 3 ~ 8um 기공이 형성되었으며, 내부 기공 크기는 50 ~ 100um이며, 기공율은 97.4% ~ 99.2%로 제조되었다.
[ 실시예 2]
폴리락타이드(분자량(Mw) 200,000) 10g을 메칠렌 클로라이드(methylene chloride) 100g에 녹여서 폴리락타이드 용액을 만든다. 상기 폴리락타이드 용액 10ml와 에칠알콜(ethyl alcohol) 8ml을 혼합하여 혼합용액을 제조한다. 상기 혼합용액을 300φmm×100mm 형틀에 넣고 25℃에서 8시간 자연 건조하여 성형물을 만들고 잔류된 유기용매를 제거하기 위하여 40℃에서 10-3 torr 진공을 가하여 12시간 유지하였다. 최종적으로 제조된 다공성 폴리락타이드 표면은 1 ~ 5um 기공이 형성되었으며, 내부 기공 크기는 10 ~ 50um이며, 기공율은 96.3% ~ 98.1%로 제조되었다.
[ 실시예 3]
폴리락타이드(분자량(Mw) 200,000) 10g을 메칠렌 클로라이드(methylene chloride)을 100g에 녹여서 폴리락타이드 용액을 만든다. 상기 폴리락타이드 용액 10ml와 에칠알콜(ethyl alcohol) 8ml을 혼합하여 혼합용액을 제조한다. 상기 혼합 용액에 인공뼈를 완전히 넣고 꺼낸 후, 25℃에서 8시간 자연 건조하였다. 그리고 잔류된 유기용매를 제거하기 위하여 40℃에서 10-3 torr 진공을 가하여 12시간 유지함으로써 최종적으로 인공뼈에 다공성 폴리락타이드를 코팅시켰다. 인공뼈에 코팅된 폴리락타이드의 표면 기공은 2um ~ 5um로 형성되어졌으며, 코팅 두께는 100um ~ 300um로 제조되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법법에 의해 제조된 다공성 폴리락타이드의 표면 기공 확대도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법에 의해 제조된 다공성 폴리락타이드의 내부에 형성된 기공 확대도.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법에 의해 제조된 인공뼈 표면에 코팅된 다공성 폴리락타이드의 표면 기공 확대도.

Claims (4)

  1. 폴리락타이드(분자량이(Mw) 100,000 ~ 400,000)와 메칠렌클로라이드(methylene chloride), 에칠아세테이트(ethyl acetate), 클로로포름(chloroform) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 1 유기용매를 중량비로 1 : 100 내지 10 : 100으로 혼합하여 혼합용액을 제조하는 제 1 혼합용액 제조 단계;
    상기의 제 1 혼합용액과 메칠알콜(methyl alcohol), 에칠알콜(ethyl alcohol), 아세톤(acetone) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 2 유기용매를 부피비 10 : 1 내지 10 : 10으로 교반하여 혼합용액을 제조하는 제 2 혼합용액 제조 단계;
    상기의 제 2 혼합용액을 형틀에 넣고 상온에서 자연 건조하는 단계; 및
    30 내지 60℃ 온도 및 10-3 torr 진공상태에서 12시간 동안 유지하여, 자연 건조된 형상물의 잔류 유기용매를 제거하는 단계;를 포함하는 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법.
  2. 폴리락타이드(분자량이(Mw) 100,000 ~ 400,000)와 메칠렌클로라이드(methylene chloride), 에칠아세테이트(ethyl acetate), 클로로포름(chloroform) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 1 유기용매를 중량비로 1 : 100 내지 10 : 100으로 혼합하여 혼합용액을 제조하는 제 1 혼합용액 제조 단계;
    상기의 제 1 혼합용액과 메칠알콜(methyl alcohol), 에칠알콜(ethyl alcohol), 아세톤(acetone) 중 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 제 2 유기용매를 부피비 10 : 1 내지 10 : 10으로 교반하여 혼합용액을 제조하는 제 2 혼합용액 제조 단계;
    상기의 제 2 혼합용액에 인공뼈를 넣은 후, 꺼내어 상온에서 자연 건조하는 단계; 및
    30 내지 60℃ 온도 및 10-3 torr 진공상태에서 12시간 동안 유지하여,, 자연 건조된 인공뼈의 잔류 유기용매를 제거하는 단계;를 포함하며,
    상기 인공뼈는 영양물질이 함침된 인공뼈를 포함하고,
    상기 제 2 혼합용액에 인공뼈 코팅액을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020080092053A 2008-09-19 2008-09-19 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법 KR101003749B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080092053A KR101003749B1 (ko) 2008-09-19 2008-09-19 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080092053A KR101003749B1 (ko) 2008-09-19 2008-09-19 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100033072A KR20100033072A (ko) 2010-03-29
KR101003749B1 true KR101003749B1 (ko) 2010-12-23

Family

ID=42182097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080092053A KR101003749B1 (ko) 2008-09-19 2008-09-19 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101003749B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034049B1 (ko) * 2010-08-16 2011-05-11 주식회사 폴리사이언텍 저탄소 친환경 폴리락타이드계 마이크로퍼포레이트 필름

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100372751B1 (ko) 1999-11-16 2003-02-17 한국과학기술원 생체조직공학용 다공성 생분해성 고분자 지지체의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100372751B1 (ko) 1999-11-16 2003-02-17 한국과학기술원 생체조직공학용 다공성 생분해성 고분자 지지체의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100033072A (ko) 2010-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Maquet et al. Design of macroporous biodegradable polymer scaffolds for cell transplantation
Silvestri et al. Biomimetic materials and scaffolds for myocardial tissue regeneration
KR100932688B1 (ko) 인공혈관용 이중막 구조의 튜브형 다공성 스캐폴드 및 그의제조방법
US5948020A (en) Implantable bioresorbable membrane and method for the preparation thereof
DE60208869T2 (de) Poröse Gerüstmatrix zur Reparatur und Regeneraton von dermalem Gewebe
US10046088B2 (en) Nanoscale collagen particles and membranes
Piskin et al. Electrospun matrices made of poly (α-hydroxy acids) for medical use
KR100564366B1 (ko) 나노 섬유형 부직포를 이용한 조직 재생용 차폐막 및 그의 제조 방법
JP6118905B2 (ja) 心臓修復パッチの新しいスキャフォールド
Zhan et al. The review on electrospun gelatin fiber scaffold
KR101181738B1 (ko) 다공성 3차원 나노섬유 스캐폴드의 제조방법
Golchin et al. Effects of bilayer nanofibrillar scaffolds containing epidermal growth factor on full‐thickness wound healing
KR20120127372A (ko) 상분리법을 이용한 나노섬유 구조 생체고분자의 제조방법
de Lima et al. Electrospinning of hydrogels for biomedical applications
Shi et al. Preparation of porous polylactide microspheres and their application in tissue engineering
JP5769159B2 (ja) 複合多孔質足場材
WO2002030480A1 (de) Biokompatibles verbundmaterial für medizinische anwendungen
KR100464930B1 (ko) 조직재생 유도용 차폐막 및 그의 제조방법
KR0141988B1 (ko) 생분해성 막과 그 제조방법
KR101003749B1 (ko) 폴리락타이드를 이용한 다공성 소재의 제조 방법
KR0165642B1 (ko) 임플란트용 생분해성 차폐막 및 그의 제조방법
KR101254386B1 (ko) 상분리법을 이용한 나노섬유 구조 생체고분자의 제조방법
KR100262142B1 (ko) 치주조직재생용약물함유생분해성차폐막및그의제조방법
US9314550B2 (en) Implant matrix made of a polymer mixture
Mustafa et al. Chitosan applications used in medical therapy of tissue regeneration

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131122

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141217

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151217

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161219

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171218

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181219

Year of fee payment: 9