[논문]Vinyl pyridine 및 EOEMA를 첨가한 소수성 안의료용 렌즈 소재의 물성 연구

김태훈; 성아영

doi:10.5012/jkcs.2011.55.3.550

Vinyl pyridine 및 EOEMA를 첨가한 소수성 안의료용 렌즈 소재의 물성 연구
Study on the Physical Properties of Hydrophobic Ophthalmic Lens Materials Containing Vinyl pyridine and EOEMA 원문보기

대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.55 no.3, 2011년, pp.550 - 555

김태훈 (대불대학교 안경광학과) , 성아영 (대불대학교 안경광학과)

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문제 정의

이에 본 연구는 분자각인 고분자(molecular imprinting polymer - MIP),¹⁰ 이온교환수지(ion exchange resins),¹¹ 바이오센서 재료(biosensor materials),¹² 정밀여과막(micro-filtration membranes)¹³ 등을 포함한 여러 분야에 적용되고 있는 vinyl pyridine계 물질과 소수성의 특징을 나타내나 유연성이 우수하여 콘택트렌즈 소재로 사용되고 있는 2-ethoxyethyl methacrylate를 콘택트렌즈 재료로 널리 사용 되는 2-hydroxyethyl methacrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, methyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate 등과 공중합하여 안의료용 렌즈를 제조하였다. 또한 제조된 안의료용 렌즈의 함수율(water content), 굴절률(refractive index), 광투과율(optical transmittance), 인장강도(tensile strength)를 측정하여 친수성 콘택트렌즈 재료로써의 활용도를 알아보았다.

제안 방법

등을 포함한 여러 분야에 적용되고 있는 vinyl pyridine계 물질과 소수성의 특징을 나타내나 유연성이 우수하여 콘택트렌즈 소재로 사용되고 있는 2-ethoxyethyl methacrylate를 콘택트렌즈 재료로 널리 사용 되는 2-hydroxyethyl methacrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, methyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate 등과 공중합하여 안의료용 렌즈를 제조하였다. 또한 제조된 안의료용 렌즈의 함수율(water content), 굴절률(refractive index), 광투과율(optical transmittance), 인장강도(tensile strength)를 측정하여 친수성 콘택트렌즈 재료로써의 활용도를 알아보았다.
본 연구는 함수율을 감소시키는 소수성 물질인 2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, 2-ethoxyethyl methacrylate를 안의료용 렌즈 재료로 널리 사용되는 2-hydroxyethyl methacrylate, Nvinyl-2-pyrrolidone, methyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate 등과 공중합하여 콘택트렌즈 재료를 제조한 후 물리적 특성을 측정하였다. 그 결과, 첨가 monomer의 비율이 증가할수록 함수율은 모든 조합에서 감소하는 경향을 나타내었으며, 굴절률은 증가하는 경향을 나타내었다.
안의료용 렌즈 고분자의 중합을 위해 HEMA, NVP, MMA, EGDMA를 기본 조합으로 하였으며, 개시제는 AIBN을 사용하였다. 기능성을 첨가하기 위해 2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, 2-ethoxyethyl methacrylate를 배합비에 따라 조합한 후 Global Lab.

대상 데이터

실험에 사용된 HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate)와 중합을 위해 사용된 개시제인 AIBN(azobisisobutyronitrile)은 JUNSEI사 제품을 사용하였으며, NVP(n-vinyl pyrrolidone)와 EGDMA(ethylene glycol dimethacrylate)는 Acros사 제품을, MMA(methyl methacrylate)는 Crown Guaranteed Reagents사 제품을 사용하였다. 또한 2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, EOEMA(2-ethoxyethyl methacrylate)는 모두 Aldrich사 제품을 정제 없이 사용하였다. 본 연구에 사용된 주요 monomer의 구조식을 Fig.
실험에 사용된 HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate)와 중합을 위해 사용된 개시제인 AIBN(azobisisobutyronitrile)은 JUNSEI사 제품을 사용하였으며, NVP(n-vinyl pyrrolidone)와 EGDMA(ethylene glycol dimethacrylate)는 Acros사 제품을, MMA(methyl methacrylate)는 Crown Guaranteed Reagents사 제품을 사용하였다. 또한 2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, EOEMA(2-ethoxyethyl methacrylate)는 모두 Aldrich사 제품을 정제 없이 사용하였다.

데이터처리

함수율은 ISO 18369-4:2006을 기준으로 gravimetric method를 사용하여 측정 및 계산하였다. 굴절률 측정은 ISO 18369-4:2006을 기준으로 하였으며, ABBE Refractormeter(ATAGO NAR 1T, Japan)를 사용하여 수화된 상태의 콘택트렌즈를 총 3회 측정한 후 평균값을 사용하였다. 또한 spectral transmittance meter(TOPCON TM-2, Japan)를 사용하여, UV-B, UV-A 그리고 가시광선 영역의 투과율을 측정하고 백분율로 표시하여 나타내었다.
또한 spectral transmittance meter(TOPCON TM-2, Japan)를 사용하여, UV-B, UV-A 그리고 가시광선 영역의 투과율을 측정하고 백분율로 표시하여 나타내었다. 인장강도는 AIKOH Engineering사의 Model-RX series를 사용하여 측정하였으며, 0.9%의 염화나트륨 생리 식염수에 24시간 수화시킨 후 렌즈 표면의 수분을 제거한 상태에서 0초에서 20초의 시간 동안 0.00~1.00 kgf의 힘이 가해졌을 때 렌즈가 파괴되는 최고값을 인장강도 값으로 나타내었다.

이론/모형

m으로 약 30분 동안 교반하였다. 또한 중합 및 성형방법은 oven을 통한 열중합 방식을 사용하였으며, cast mould 방법을 사용하여 성형하였다. 제조된 콘택트렌즈 sample은 0.
함수율은 ISO 18369-4:2006을 기준으로 gravimetric method를 사용하여 측정 및 계산하였다. 굴절률 측정은 ISO 18369-4:2006을 기준으로 하였으며, ABBE Refractormeter(ATAGO NAR 1T, Japan)를 사용하여 수화된 상태의 콘택트렌즈를 총 3회 측정한 후 평균값을 사용하였다.

성능/효과

2-Vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, 2-ethoxyethyl methacrylate를 비율별로 첨가하여 중합한 안의료용 렌즈는 전체적으로 무색의 투명한 콘택트렌즈가 제조되었으며, 표준 식염수 용액에서 24시간 수화시킨 결과, 전체적으로 유연하고 부드러운 특성을 나타내었다.
이 조합 역시 4-vinyl pyridine의 비율이 증가할수록 낮은 함수율 값을 나타내었으며, 2VP 조합보다 상대적으로 낮은 함수율 값을 나타냈다. EOEMA를 비율별로 첨가한 EMA 조합의 평균 함수율은 EMA-138.58%, EMA-3 37.71%, EMA-5 36.23%, EMA-7 35.55%, EMA-10 34.16%를 각각 나타냈다. 이 조합 역시 EOEMA 첨가 비율이 증가할수록 낮은 함수율을 나타냈으며, 실험 조합 중에 함수율의 감소가 가장 적게 나타났다.
그 결과, 첨가 monomer의 비율이 증가할수록 함수율은 모든 조합에서 감소하는 경향을 나타내었으며, 굴절률은 증가하는 경향을 나타내었다. 광투과율 측정 결과 모든 조합에서 가시광선 투과율이 90% 이상의 값을 나타내었으며, 2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine을 첨가한 경우에는 조합에 따라 일정부분자외선 영역의 투과도가 감소하는 것으로 나타났다. 인장강도의 경우 비슷한 함수율을 가진 세 조합 중 EOEMA를 첨가한 조합에서 가장 높게 나타났으며, EOEMA가 증가할수록 인장강도가 점차적으로 증가하는 경향을 나타내었다.
본 연구는 함수율을 감소시키는 소수성 물질인 2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, 2-ethoxyethyl methacrylate를 안의료용 렌즈 재료로 널리 사용되는 2-hydroxyethyl methacrylate, Nvinyl-2-pyrrolidone, methyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate 등과 공중합하여 콘택트렌즈 재료를 제조한 후 물리적 특성을 측정하였다. 그 결과, 첨가 monomer의 비율이 증가할수록 함수율은 모든 조합에서 감소하는 경향을 나타내었으며, 굴절률은 증가하는 경향을 나타내었다. 광투과율 측정 결과 모든 조합에서 가시광선 투과율이 90% 이상의 값을 나타내었으며, 2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine을 첨가한 경우에는 조합에 따라 일정부분자외선 영역의 투과도가 감소하는 것으로 나타났다.
광투과율 측정 결과 모든 조합에서 가시광선 투과율이 90% 이상의 값을 나타내었으며, 2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine을 첨가한 경우에는 조합에 따라 일정부분자외선 영역의 투과도가 감소하는 것으로 나타났다. 인장강도의 경우 비슷한 함수율을 가진 세 조합 중 EOEMA를 첨가한 조합에서 가장 높게 나타났으며, EOEMA가 증가할수록 인장강도가 점차적으로 증가하는 경향을 나타내었다.

후속연구

본 연구 결과를 통해, 2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, 2-ethoxyethyl methacrylate는 함수율의 조절 및 인장강도를 증가시킬 수 있는 물질로 친수성 안의료용 렌즈 재료에 다양하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	콘택트렌즈 소재의 내구성을 증가시키는 isocyanate계 물질이 사용에 있어 제한이 있는 이유는 무엇인가?	1-4 특히 콘택트렌즈 소재의 내구성을 증가시키는 연구가 isocyanate계 물질을 중심으로 연구되고 있으며, vinylphenylboronic acid를 사용하여 굴절률과 인장강도를 증가시키는 연구도 진행되고 있다.5,6 그러나 이러한 소재들은 소수성의 특성으로 인해 함수율과 습윤성의 감소를 가져오기 때문에 그 사용에 있어 제한이 있다.
	안의료용 렌즈의 두께가 증가하면 눈에 어떠한 영향을 미치는가?	안의료용 렌즈는 감각 신경이 많이 분포된 각막에 직접 접촉하기 때문에 두께가 증가하면 착용자는 이물감을 크게 느끼게 되며 이러한 자극은 안과적 부작용을 일으키는 원인이 되기도 한다.7,8 그러므로 안의료용 렌즈는 얇게 설계되어야 이런 단점들을 최소화 할 수 있으며, 부가적으로 산소투과도를 증가 시킬 수 있어9 안과적 부작용을 감소시킬 수 있다.
	본 연구에서 함수율의 감소를 최소화하면서 인장강도를 증가시키기 위해 제조한 렌즈는 무엇인가?	이에 본 연구는 분자각인 고분자(molecular imprinting polymer - MIP),10 이온교환수지(ion exchange resins),11 바이오센서 재료(biosensor materials),12 정밀여과막(microfiltration membranes)13 등을 포함한 여러 분야에 적용되고 있는 vinyl pyridine계 물질과 소수성의 특징을 나타내나 유연성이 우수하여 콘택트렌즈 소재로 사용되고 있는 2-ethoxyethyl methacrylate를 콘택트렌즈 재료로 널리 사용되는 2-hydroxyethyl methacrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, methyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate 등과 공중합하여 안의료용 렌즈를 제조하였다. 또한 제조된 안의료용 렌즈의 함수율(water content), 굴절률(refractive index), 광투과율(optical transmittance), 인장강도(tensile strength)를 측정하여 친수성 콘택트렌즈 재료로써의 활용도를 알아보았다.

참고문헌 (13)

Kim, T. H.; Sung, A. Y. J. Kor. Chem. Soc. 2009, 53(3), 340.

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Kim, T. H.; Ye, K. H.; Sung, A. Y. J. Kor. Chem. Soc. 2009, 53(3), 391.

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Jang, H. N.; Chung Y. B.; Kim S. S. Polymer (Korea) 2009, 33(2), 169.
Kim, T. H.; Cho, S. H.; Sung, A. Y. J. Kor. Chem. Soc. 2009, 53(5), 547.

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Ye, K. H.; Sung, A. Y. J. Kor. Chem. Soc. 2010, 54(6), 835.

원문보기 상세보기
Ye, K. H.; Kim, D. H.; Kim, T. H.; Sung, A. Kor. J. Vis. Sci. 2011, 13(1), 51.
Gellatly, K. W.; Brennan, N. A; Efron, N. Am. J. Optometry Physiol. Opt. 1988, 65, 934.
Soltys-Robitaille, C. E.; Ammon, D. M. Jr.; Grobe, G. L.III Biomaterials 2001, 22(24), 3257.

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Kim, T. H.; Sung, A. Y. J. Kor. Chem. Soc. 2009, 53(6), 749.

원문보기 상세보기
Baggiani, C.; Giraudi, G.; Giovannoli, C.; Tozzi, C.; Anfossi, L. Anal. Chim. Acta. 2004, 504, 149.

상세보기
Coutinho, F. M. B.; Carvalho, D. L.; Aponte, M. L. L.; Barbosa, C. C. R. Polymer 2001, 42, 43.

상세보기
Cha, J. N.; Zhang, Y.; Wong, H. S. P.; Raoux, S.; Rettner, C.; Krupp, L.; Deline, V. Chem. Mater. 2007, 51, 117.
Zhai, G. Q.; Kang, E. T.; Neoh, K. G. J. Membr. Sci. 2003, 217, 243.

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