본 연구에서는 속팽윤성과 고흡수성을 갖는 초다공성 수화젤의 제조과정에서 생분해성 가교제를 이용하여 생분해성 초다공성 수화젤을 제조하고 특성분석을 수행하였다. 친수성 고분자인 poly(ethylene glycol)의 양말단에 D,L-lactide를 개환 중합시켜 PLA-PEG-PLA 삼중공중합체를 합성한 뒤, 양말단에 비닐기를 도입하여 생분해성 가교제를 합성하였다. 조성이 다양한 초다공성 수화젤을 제조하여 각각의 팽윤도, 팽윤속도 및 생분해성을 비교하였다. 중합된 고분자의 화학적 조성을 $^1H$-NMR, GPC, FT-IR 측정을 통해 확인하였고, 수화젤 표면 및 내부의 SEM 분석을 통해 수 백 ${\mu}m$ 크기의 공극들로 생성된 열린 채널구조의 초다공성 구조를 관찰하였다. 수은 다공도계로 수화절의 기공크기와 다공도를 측정하였고, 조성에 따라 물리회학적 성질이 조절될 수 있음을 알 수 있었으며, MTT분석에 의해 낮은 세포독성을 나타냄을 확인하였다.
본 연구에서는 속팽윤성과 고흡수성을 갖는 초다공성 수화젤의 제조과정에서 생분해성 가교제를 이용하여 생분해성 초다공성 수화젤을 제조하고 특성분석을 수행하였다. 친수성 고분자인 poly(ethylene glycol)의 양말단에 D,L-lactide를 개환 중합시켜 PLA-PEG-PLA 삼중공중합체를 합성한 뒤, 양말단에 비닐기를 도입하여 생분해성 가교제를 합성하였다. 조성이 다양한 초다공성 수화젤을 제조하여 각각의 팽윤도, 팽윤속도 및 생분해성을 비교하였다. 중합된 고분자의 화학적 조성을 $^1H$-NMR, GPC, FT-IR 측정을 통해 확인하였고, 수화젤 표면 및 내부의 SEM 분석을 통해 수 백 ${\mu}m$ 크기의 공극들로 생성된 열린 채널구조의 초다공성 구조를 관찰하였다. 수은 다공도계로 수화절의 기공크기와 다공도를 측정하였고, 조성에 따라 물리회학적 성질이 조절될 수 있음을 알 수 있었으며, MTT분석에 의해 낮은 세포독성을 나타냄을 확인하였다.
In this study, biodegradable superporous hydrogels(SPHs) with fast swelling and superabsorbent properties were prepared using biodegradable crosslinkers and their physicochemical properties were characterized. A biodegradable crosslinker (PLA-PEG-PLA DA) was synthesized by a ring opening polymerizat...
In this study, biodegradable superporous hydrogels(SPHs) with fast swelling and superabsorbent properties were prepared using biodegradable crosslinkers and their physicochemical properties were characterized. A biodegradable crosslinker (PLA-PEG-PLA DA) was synthesized by a ring opening polymerization of D,L-lactide (LA) using hydrophilic poly(ethylene glycol) as a macroinitiator, followed by diacrylation of the end groups for the introduction of polymerizable vinyl groups. Various kinds of hydrogels with different chemical compositions were prepared and characterized in terms of swelling ratio, swelling kinetics, and biodegradation properties. The synthetic results were confirmed by $^1H$-NMR, FT-IR and GPC measurements, and the porous structures of the prepared SPHs and their porosities were identified by a scanning electron microscope and mercury porosimetry, respectively. The physicochemical properties of SPHs could be controlled by varying their chemical compositions and their cytotoxicity were found to be very low by MTT assay.
In this study, biodegradable superporous hydrogels(SPHs) with fast swelling and superabsorbent properties were prepared using biodegradable crosslinkers and their physicochemical properties were characterized. A biodegradable crosslinker (PLA-PEG-PLA DA) was synthesized by a ring opening polymerization of D,L-lactide (LA) using hydrophilic poly(ethylene glycol) as a macroinitiator, followed by diacrylation of the end groups for the introduction of polymerizable vinyl groups. Various kinds of hydrogels with different chemical compositions were prepared and characterized in terms of swelling ratio, swelling kinetics, and biodegradation properties. The synthetic results were confirmed by $^1H$-NMR, FT-IR and GPC measurements, and the porous structures of the prepared SPHs and their porosities were identified by a scanning electron microscope and mercury porosimetry, respectively. The physicochemical properties of SPHs could be controlled by varying their chemical compositions and their cytotoxicity were found to be very low by MTT assay.
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문제 정의
수화젤이 제조된 바가 없다?6T8 따라서, 본 연구에서는 기존의 속팽윤성과 고흡수성을 유지하면서 생분해성을 보이는 수화젤을 제조하고자 하였다 생분해성 수화젤의 제조를 위해 생체적합성이 우수하고 대표적인 생분해성 고분자로 알려진 poly (ethylene 잉ycol)(PEG) 과 poly(D, LTactide)(PLA)의 삼중공중합체를 합성한 후 개질하여 생분해성 가교제로 사용하였다. 다양한 조성비에서 제조된 초다공성 수화젤의 물리화학적 특성들을 비교하여 분석하였다
제안 방법
의약학적 응용분야에서 생분해성 고분자의 사용은 기능성이나 안전성 측면에서 그 중요성이 부각되어져 왔으나, 아직 초다공성 수화젤의 경우 생분해성 수화젤이 제조된 바가 없다?6T8 따라서, 본 연구에서는 기존의 속팽윤성과 고흡수성을 유지하면서 생분해성을 보이는 수화젤을 제조하고자 하였다 생분해성 수화젤의 제조를 위해 생체적합성이 우수하고 대표적인 생분해성 고분자로 알려진 poly (ethylene 잉ycol)(PEG) 과 poly(D, LTactide)(PLA)의 삼중공중합체를 합성한 후 개질하여 생분해성 가교제로 사용하였다. 다양한 조성비에서 제조된 초다공성 수화젤의 물리화학적 특성들을 비교하여 분석하였다
5 wt%), 적당량의 BIS 또는 생분해성 가교제인 PLA-PEG-PLA DA를 넣고 녹인다. 가교제의 양에 따른 특성분석을 위해 PLA-PEG-PLA DA의 양을 5 wt% (1.6 mmol), 20 wt%(6.4 mmol), 30 wt%(9.6 mmol)로 다르게 수화 젤을 합성하였다. 각각을 녹여 준비된 반응 용액은 8 N sodium hydroxide# 사용하여 pH를 4.
샘플의 용매로는 CDCh를 사용하였다. 또한, 합성 전과 후의 분자결합의 구조적 변화를 살펴보기 위하여 FT-IR(MAGNA 560 spectrometer)을 이용하여 분석하였다. KBr pellet법으로 시편을 만들었으며 400-40000 cm-1 범위에서 측정하였다.
KBr pellet법으로 시편을 만들었으며 400-40000 cm-1 범위에서 측정하였다. 고분자의 분자량 및 분포는 GPC(Agilent 1100 series- Rldetector) 를 통하여 분석하였다. 사용된 GPC는 두 개의 컬럼 (pLgel 5 um MIXED-D & E columns), RI 탐지기, quaternary 펌프가 장착되어 있으며 PEG를 기준시료로 하여 1 mL/min의 유속으로 측정하였다.
고분자의 분자량 및 분포는 GPC(Agilent 1100 series- Rldetector) 를 통하여 분석하였다. 사용된 GPC는 두 개의 컬럼 (pLgel 5 um MIXED-D & E columns), RI 탐지기, quaternary 펌프가 장착되어 있으며 PEG를 기준시료로 하여 1 mL/min의 유속으로 측정하였다. 이동상 용매는 HPLC용 THF를 사용하였고, 시료를 0.
기기는 Sessile drop 방법을 이용한 접촉각 분석기 (drop shape analyzer, DSA 100, KrUss, Germany) 를 이용하였다. 합성된 속팽윤성 수화 젤의 표면 및 내부 공극구조는 SEMCS-2460N, Hitachi, Tokyo, Japan) 으로 관찰하였다 샘플은 2~3 mm 두께의 디스크 모양으로 잘라서 Ion-sputter (E-1010, Hitachi, Tokyo, Japan) 를 사용하여 합금으로 코팅한 뒤 측정하였다. 수은 다공도계(Autopore III 9420, Micromeritics Instrum.
및 분해 실험 . 건조된 원통형의 속팽윤성 수화젤을 2 mm 두께로 잘라 디스크모양의 샘플을 얻을 수 있었다 샘플을 증류수와 PBS 에 각각 담가 팽윤도를 측정하였다. 담그기 전에 건조된 샘플무게를 재고 담근 후에는 주기적인 시간 간격을 두고 무게를 측정하였다.
건조된 원통형의 속팽윤성 수화젤을 2 mm 두께로 잘라 디스크모양의 샘플을 얻을 수 있었다 샘플을 증류수와 PBS 에 각각 담가 팽윤도를 측정하였다. 담그기 전에 건조된 샘플무게를 재고 담근 후에는 주기적인 시간 간격을 두고 무게를 측정하였다. 측정은 실온에서 진행되었으며 팽윤비는 다음 식으로 계산하였다.
무게를 잴 때는 팽윤된 속팽윤성 수화젤 표면과 내부에 과잉으로 축적되어 건져 올렸을 때 흘러내리는 물은 제거하고 측정하였으며 샘플은 각각 3개를 사용하여 평균을 구하였다. 생분해성 실험은 온도조절이가능한 수조 안에 수화젤이 담긴 비이커를 넣고 수 개월간 진행되었다온도는 37 ℃를 유지하였고 증류수와 PBS(Ph 7.
각각 3개를 사용하여 평균을 구하였다. 생분해성 실험은 온도조절이가능한 수조 안에 수화젤이 담긴 비이커를 넣고 수 개월간 진행되었다온도는 37 ℃를 유지하였고 증류수와 PBS(Ph 7.4) 에 담가 분해되는정도를 팽윤비의 변화를 통해 비교 측정하였다.
5, 25 mg/mL의 용출시험액을 제조하였으며 배양한 HepG2 세포주를 96-well plate에 1x104 cells/well로 주입한 후 하루정도 배양하였다. 세포위의 배지를 제거하고 수화젤이 용출된 시료를 넣어준 후 24시간 동안 37 ℃에서 배양하고 배지를 제거한 뒤 MTT 용액을 넣고 4시간 방치 후, MTT를 녹인 다음 570 nm에서 흡광도를 측정하여 처치하지 않은 대조세포군에 대해 세포독성을 평가하였다 각 실험은 모두 3번 반복 수행하였으며 흡광도를 측정한 후 다음의 식을 이용하여 세포생존율을 계산하여 세포독성을 판정하였다.
PLA-PEG-PLA 삼중블록 공중합체는 거대개시제인 PEG에 의해 LA를 개환중합함으로써 합성하였다. 초다공성 수화젤의 제조가 수성환경하에서 이루어지므로 친수성 고분자인 PEG 에 대해 소수성을 갖는 PLA 블록의 길이를 상대적으로 작게 조절하여 필요한 충분한 수용성을 확보하였다 또한 가교제로서의 역할을 위해 고분자의 양 말단그룹을 비닐그룹으로 치환시켜 PLA- PEG-PLA DA을 합성하였다. 일련의 합성과정을 Figure 1에 나타내었고 Table 1에 합성결과를 정리하였다.
속팽윤성 수화젤의 제조. 초다공성 구조는 gas blowing 방법으로 만들었으며, 겔화 시간과 거품의 발생 시점을 적절하게 조절하여 실린더 모양의 속팽윤성 수화젤을 합성할 수 있었다. Gas blowing 방법은 단량체와 거품안정제, 발포제, 가교제가 모두 물에 녹아야 하는데 합성한 생분해성 가교제는 PLA와 PEG의 조^비를 조절함으로써 용해도를 조절해 사용할 수 있었다 합성 후 민들어진 초다공성 구조를 제조과정에서 유지시키기 위해서는 중합이 끝난 수화젤을 에탄올에서 탈수시킨 후에 건조시켰다.
탈수과정을 거치지 않고 건조시키면 중합 시 함유하게 된 물이 건조과정에서 빠져나가면 초다공성 구조가 물의 표면장력으로 균일하게 형성되기 어렵기때문에 표면장력이 낮은 에. 탄올로 치환시킴으로써 다공구조가 잘 유지하도록 하였다. Table 2에초다공성 수화젤의 조성비와 특징을 정리하였다"
팽윤거동. 실온의 증류수와PBS(pH 7.4)에서 수화젤의 팽윤 거동을 조사하였다. Figure 5은 생분해성 초다공성 수화젤의 건조된 샘플의 모습과 물에서 팽윤한 뒤의 모습을 나타낸 사진이다.
것이라 사료된다. 가교제의 양에 따른 수화젤의 표면 친수성 정도를 알아보기 위하여 접촉각을 측정하였다. 접촉각 측정은 초 다공성 구조를 갖는 수화젤의 경우 직접 측정이 불가능하므로 똑같은 화학적 조성을 가지나 발포과정을 거치지 않아 비다공성을 갖는 수화젤을 필름 형태로 제조하여 측정에 이용하였다.
가교제의 양에 따른 수화젤의 표면 친수성 정도를 알아보기 위하여 접촉각을 측정하였다. 접촉각 측정은 초 다공성 구조를 갖는 수화젤의 경우 직접 측정이 불가능하므로 똑같은 화학적 조성을 가지나 발포과정을 거치지 않아 비다공성을 갖는 수화젤을 필름 형태로 제조하여 측정에 이용하였다. Figure 7에서 보여 지는 바와 같이 생분해성 가교제가 들어가지 않은 일반적인 수화젤이 87.
널리 연구되어 왔다. 본 연구에서는 기존의 속 팽윤 성과 고흡수성을 갖는 수화젤의 제조에서 나아가 생분해성을 부여한 생분해성 초다공성 수화젤을 제조하였다. 합성된 PLA-PEG-PLA 삼중 공중합체가 초다공성 수화젤의 제조시 생분해성 가교제로 효과적으로 사용될 수 있었고 가교제의 양의 증가에 따라 팽윤도와 생분해 속도를 조절할 수 있었다 생분해성 공중합체의 조성비는 합성조건에 의해 변환이 가능하다는 점에서 다양한 조성의 생분해성 가교제를 사용 할 경우 보다 넓은 범위에서 팽윤성과 생분해성이 조절가능하리라 기대된다 본 실험에서 합성한 생분해성 초다공성 수화젤은 속팽윤성, 고흡수성, 생분해성, 및 낮은 세포독성 등의 특징들을 갖고 있고 다양한 고분자 재료를 이용하여 수화젤의 공극크기 가교제의 친수성/소수성 비의 조절을 통해 여러 물리화학적 특성들을 조절함으로써 앞으로 더욱 다양한 의약학 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
수화젤의 특성분석. 가교제의 양을 달리하여 합성한 초다공성 수화 젤의 친수성 변화를 살펴보기 위해 접촉각 측정을 하였다. 기기는 Sessile drop 방법을 이용한 접촉각 분석기 (drop shape analyzer, DSA 100, KrUss, Germany) 를 이용하였다.
합성된 속팽윤성 수화 젤의 표면 및 내부 공극구조는 SEMCS-2460N, Hitachi, Tokyo, Japan) 으로 관찰하였다 샘플은 2~3 mm 두께의 디스크 모양으로 잘라서 Ion-sputter (E-1010, Hitachi, Tokyo, Japan) 를 사용하여 합금으로 코팅한 뒤 측정하였다. 수은 다공도계(Autopore III 9420, Micromeritics Instrum. Corp., USA)로는 수화젤의 평균 기공 크기와 다공도를 측정하였다 사용한 수화젤의 질량 수은압력, 표면장력 및 접촉각은 각각 0.1 g, 3.8-3.9 kPa, 485 dynes/cm2, 140。이었다.
대상 데이터
9%), /V7V—methylenebisacrylamide (BIS, 99%), tetramethylethylene diamine (TEMED), sodium bicarbonate는 Sigma-Aldrich에서 구입흐]였다. Diethyl ether (99.0%), ethanol (95.0%), ethyl acetate는 Samchun Pure Che- micals 에서, acrylamide (AAm), 8 N-sodium hydroxide, Pluro- nic® Fl 27, methylene chloride는 Fluka, Duksan pharmaceutical, Kumkang Chemical, J. T. Baker에서 각각 구입하였다 D, LTactide (LA) 는 Polysciences사에서 구입하였고, ethyl acetate에서 1 회재결정하여 사용하였으며 이 외의 다른 시약들은 별도의 정제과정 없이 사용하였다.
합성된 PLA-PEG-PLA 삼중공중합체와 diacrylated PLA-PEG-PLA의 화학적조성과 수평균분자량, 치환율은 H—NMR(JNM-AL400 spectrometer, Jeol Ltd, Akishima, Japan) 로 분석하였다. 샘플의 용매로는 CDCh를 사용하였다. 또한, 합성 전과 후의 분자결합의 구조적 변화를 살펴보기 위하여 FT-IR(MAGNA 560 spectrometer)을 이용하여 분석하였다.
세포독성 실험. 사람 간암 세포주인 HepG2 세포(Korean cell line bank, 서울 한국) 를 사용하여 수화젤의 세포독성을 측정하였다 세포주는 10% fetal bovine serum (FBS), penicillin 10000 U/mL (Gibco BRL), streptomycin 10 mg/mL(Gibco BRL) 을 함유하는 DMEM 배지를 사용하여 plastic culture dish에서 37 ℃, 5% CC>2의 조건에서 24시간 동안 배양하였다 수화젤을 25 mg/mL의 농도로 10% FBS를 함유한 배지 20 mL에 7일간 용출시킨 후, 배지로 희석하여 0.125, 0.25, 1.25, 2.5, 12.5, 25 mg/mL의 용출시험액을 제조하였으며 배양한 HepG2 세포주를 96-well plate에 1x104 cells/well로 주입한 후 하루정도 배양하였다. 세포위의 배지를 제거하고 수화젤이 용출된 시료를 넣어준 후 24시간 동안 37 ℃에서 배양하고 배지를 제거한 뒤 MTT 용액을 넣고 4시간 방치 후, MTT를 녹인 다음 570 nm에서 흡광도를 측정하여 처치하지 않은 대조세포군에 대해 세포독성을 평가하였다 각 실험은 모두 3번 반복 수행하였으며 흡광도를 측정한 후 다음의 식을 이용하여 세포생존율을 계산하여 세포독성을 판정하였다.
속팽윤성 수화젤의 제조. 초다공성 구조는 gas blowing 방법으로 만들었으며, 겔화 시간과 거품의 발생 시점을 적절하게 조절하여 실린더 모양의 속팽윤성 수화젤을 합성할 수 있었다.
또한, 합성 전과 후의 분자결합의 구조적 변화를 살펴보기 위하여 FT-IR(MAGNA 560 spectrometer)을 이용하여 분석하였다. KBr pellet법으로 시편을 만들었으며 400-40000 cm-1 범위에서 측정하였다. 고분자의 분자량 및 분포는 GPC(Agilent 1100 series- Rldetector) 를 통하여 분석하였다.
가교제의 양을 달리하여 합성한 초다공성 수화 젤의 친수성 변화를 살펴보기 위해 접촉각 측정을 하였다. 기기는 Sessile drop 방법을 이용한 접촉각 분석기 (drop shape analyzer, DSA 100, KrUss, Germany) 를 이용하였다. 합성된 속팽윤성 수화 젤의 표면 및 내부 공극구조는 SEMCS-2460N, Hitachi, Tokyo, Japan) 으로 관찰하였다 샘플은 2~3 mm 두께의 디스크 모양으로 잘라서 Ion-sputter (E-1010, Hitachi, Tokyo, Japan) 를 사용하여 합금으로 코팅한 뒤 측정하였다.
생분해성 가교제의 합성. 본 연구에서는 생분해성 가교제로 PLA- PEG-PLA DA를 사용하였다. PLA-PEG-PLA 삼중블록 공중합체는 거대개시제인 PEG에 의해 LA를 개환중합함으로써 합성하였다.
이는 용출액 200 #의 원액 또는 원액을 적정 농도로 희석한시험액을 세포에 가하여 얻은 결과이다. 구체적인 시험 방법은 Geever (2008) 의 논문을 참조하였으며, ISO 10993—5를 기준으로 세포독성을 평가하였다. 저농도에서는 높은 세포생존율을 나타내었고, 2.
성능/효과
39-3.84 ppm에서 관찰되었고 PI/#] 메틸렌 (-CHz-, b) 피크는 8=518 ppm, 메틸(-CH3, c) 피크는 6=1一55 ppm에서 확인되었으며 분자량 계산은 PEG의 CH2에 대한 LA의 CH 피크의 proton 면적비를 비교하여 계산하였다 양말단에 치환된 비닐기 (d)는 5=5.8 ~6.5 ppm에 직은 세 개의 피크를 통해 치환되었음을 확인하였고 PEG의 CH2와 아크릴레이트 그룹의 비닐기 피크의 proton 면적비를 비교하여 치환율이 85% 이상임을 확인할 수 있었다 20 합성된 고분자의 분자량 분포는 GPC분석을 통하여 1.02- 1.07의 좁은 분산도를 가짐을 확인하였으며 1H-NMR로 분석된 분자량과 거의 비슷한 값을 가짐을 알 수 있었다.
FT-IR 분석결과(Figure 3)를 살펴보면 PEG에서는 볼 수 없었던 PLA의 카보닐 결합(C=O) 의 파장이 1572 cnf1 에서 나타났으며 PLA-PEG-PLA DA의 경우에는 양 말단에 치환된 비닐기의 흡수 파장이 1555와 816 cmT에서 나타남으로써 가교제가 잘 합성되었음을 확인하였다.
일반적으로 다공성은 발포제와 산, 거품안정제의 양이 많을수록 증가하지만 본 연구에서는 일정량을 사용하였기 때문에 공극들의 크기가 200#에서 크게는 400#로 생성이 거의 비슷하게 나타났으며 공극과 공극이 서로 연결되어 열린 채널을 형성하고 있었다. 또한 생분해성 가교제를 사용하여 합성한 속팽윤성 수화젤의 경우에도 열린 채널을 형성한 초다공성의 공극 구조를 확인할 수 있었다.
2에 나타내었다. Table 2의 (A), (B), (C)는 acrylic acid와 acrylamide 를 단량체로 사'하고 PLA—PEG—PLA DA을 가교제로 사용하여 만든 속팽윤성 수화젤로 약 160~170 卩m 범위의 median pore diameter를 나타내었다 사용된 가교제 양의 변화에 따른 기공크기의 변화는 크지 않지만 사용된 PLA-PEG-PLA DA 가교제의양이 5, 20, 30 wt%로 증가할수록 수화젤 내부의 밀도증가에 의해 다공도가 각각 78, 75, 57%로 점차 감소하는 경향을 나타내었다. Table 2의 (D) 는 사용된 가교제의 양은 샘플 (C) 와 동일하지만 단량체로 10 wt% acrylic acid 만으로 이루어진 수화젤로 사용된 단량체양의 감소로 porosity는 85.
Table 2의 (A), (B), (C)는 acrylic acid와 acrylamide 를 단량체로 사'하고 PLA—PEG—PLA DA을 가교제로 사용하여 만든 속팽윤성 수화젤로 약 160~170 卩m 범위의 median pore diameter를 나타내었다 사용된 가교제 양의 변화에 따른 기공크기의 변화는 크지 않지만 사용된 PLA-PEG-PLA DA 가교제의양이 5, 20, 30 wt%로 증가할수록 수화젤 내부의 밀도증가에 의해 다공도가 각각 78, 75, 57%로 점차 감소하는 경향을 나타내었다. Table 2의 (D) 는 사용된 가교제의 양은 샘플 (C) 와 동일하지만 단량체로 10 wt% acrylic acid 만으로 이루어진 수화젤로 사용된 단량체양의 감소로 porosity는 85.9% 정도로 상당히 증가됨을 관찰할 수 있었다.
Figure 5은 생분해성 초다공성 수화젤의 건조된 샘플의 모습과 물에서 팽윤한 뒤의 모습을 나타낸 사진이다. 팽윤되었을 때 건조된 상태의 크기보다 훨씬 크게 팽윤되고 그 모양을 그대로 유지하였으며, 다시 건조했을 것을 원래의 모습과 크기로 돌아가는 전형적인 화학적 젤(chemical gel) 의 특성을 확인할 수 있다. 샘플(A) 의 경우 높은 함수율로 인해 물성이 너무 약해 무게의 반복적인 측정이 어려워 일정시간이 지난 후 팽윤 평형상태일 때만을 측정하였다.
Figure 6에 나타나 있듯이 샘플 (B) 와 (C) 의 경우 증류수와 PBS 에서 모두 약 20-303: 만에 평형상태에 도달하는 우수한 속팽윤성을 보였다 팽윤도는 PBS에서보다 증류수에서 높게 나오는데 이는 PBS 용액에서 보다 증류수에서 수화젤의 삼투압이 크게 작용하기 때문이다. 팽윤도는 수화 젤의 가교밀도와 반비례하는 경항이 있으므로 가교제의 양이 많을수록 평형상태에서의 팽윤도가 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 고분자 가교제의 양이 증가할수록 가교도가 높아지고 밀도도 높아지므로 고분자 사슬의 유동성을 감소시켜 이왼을 방해하기 때문에 수화젤의 크기가 감소하고 팽윤도 또한 감소하는 것으로 사료된다.
4로 측정되어 생분해성 가교제가 많이 들어갈수록 접촉각도 낮아짐을 알 수 있었다. 모세관현상은 기질표면의 친수성과 직접적인 관련이 있으므로 기존의 상대적으로 친수성이 낮은 일반적인 초다공성 수화 젤의 팽윤속도보다 훨씬 빠르게 팽윤된다는 것을 알 수 있었다. 팽윤도에 있어서는 일반적인 수화젤과 비교하여 상대적으로 낮게 나타나는데, 이는 내부적으로 소수성 PLA 블록의 존재와 고분자 가교제를 사용하여 분자 간 얽힘과 같은 물리적인 가교요인의 증가가 원인일 것으로 사료되고 그럼에도 불구하고 일반적인 수화젤과 비교할 때 높은 팽윤도를 보인다.
구체적인 시험 방법은 Geever (2008) 의 논문을 참조하였으며, ISO 10993—5를 기준으로 세포독성을 평가하였다. 저농도에서는 높은 세포생존율을 나타내었고, 2.5 mg/mL의 농도에서 87.3 ±6.7%의 세포생존율을 나타내는 등 전반적 2로실험범위의 모든 농도에서 세포독성이 매우 낮은 것으로 나타났다.
후속연구
본 연구에서는 기존의 속 팽윤 성과 고흡수성을 갖는 수화젤의 제조에서 나아가 생분해성을 부여한 생분해성 초다공성 수화젤을 제조하였다. 합성된 PLA-PEG-PLA 삼중 공중합체가 초다공성 수화젤의 제조시 생분해성 가교제로 효과적으로 사용될 수 있었고 가교제의 양의 증가에 따라 팽윤도와 생분해 속도를 조절할 수 있었다 생분해성 공중합체의 조성비는 합성조건에 의해 변환이 가능하다는 점에서 다양한 조성의 생분해성 가교제를 사용 할 경우 보다 넓은 범위에서 팽윤성과 생분해성이 조절가능하리라 기대된다 본 실험에서 합성한 생분해성 초다공성 수화젤은 속팽윤성, 고흡수성, 생분해성, 및 낮은 세포독성 등의 특징들을 갖고 있고 다양한 고분자 재료를 이용하여 수화젤의 공극크기 가교제의 친수성/소수성 비의 조절을 통해 여러 물리화학적 특성들을 조절함으로써 앞으로 더욱 다양한 의약학 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
참고문헌 (21)
K. Park, W. S. W. Shalaby, and H. Park, Biodegradable hydrogels for drug delivery, Technomic Publishing Co., Lancaster, 1993
H. Omidian, J. G. Rocca, and K. Park, J. Control. Release, 102, 3 (2005)
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