KR100986550B1

KR100986550B1 - 생분해성 폴리머 커프 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100986550B1
Application number: KR1020080032954A
Authority: KR
Inventors: 이인규; 임정옥; 이효정
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2010-10-07
Also published as: KR20090107604A

Abstract

본 발명은 혈관의 외벽에 부착되어 약제을 방출하는 생분해성 폴리머 커프(polymer cuff)와 그 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는 PLC(Poly lactide-co-caprolactone)와 메톡시 PEG(Methoxy poly ethylene glycol) 및 약제를 포함하여 제조함으로써, 폴리머 커프의 생분해가 지속적으로 이루어지고 약제의 효과를 극대화하는 폴리머 커프와 그 제조방법에 관한 것이다.

폴리머 커프, 혈관신생내막, 메톡시 폴리 에틸렌 글리콜, 알파-리폰산

Description

생분해성 폴리머 커프 및 그 제조방법{Biodegradable polymer cuff and method for preparing the same}

본 발명은 혈관외벽에 부착되어 약제를 방출하는 생분해성 폴리머 커프(polymer cuff)와 그 제조방법에 관한 것이다.

약물전달체계 기술이란, 기존 의약품의 부작용을 최소화하고 효능 및 효과를 극대화시켜 필요한 양의 약제를 효율적으로 전달할 수 있도록 하는 의약 기술로서, 신약 개발에 들어가는 비용과 시간을 절감해 주고 최근 나노기술과 결합하면서 의약계에서 새로운 부가가치를 창출하는 첨단 기술의 분야로 자리를 잡았다. 이와 관련되어 가장 많이 연구되고 있는 것이 생분해성 고분자 물질을 이용한 약물전달체계이다. 이는 약제를 함유하는 고분자물질을 혈관 외벽에 부착(perivascular cuff placement)하여 혈관 내벽이나 혈류에 직접적인 접촉 없이 약제를 손상부위에 유리시키는 방법이며, 이를 이용한 혈관재협착 억제에 대한 연구가 상당수 진행되고 있다(Daniel E et al., Atherosclerosis, 2007, G Castoldi et al., Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology, 2007; Nuno MM et al., Biomaterials, 2005; T Sasaki et al., Laboratory Investigation, 2004; M Moroi et al., Circ J., 2003; Pierr E. Signore et al., J Vasc Interv Radiol., 2001).

폴리락산(poly lactic acid), 폴리글리콜산(poly glycolic acid), 폴리트리메틸렌카보네이트(poly trimethylenecarbonate), 폴리e-카프로락탐(poly e-caprolactam), 폴리p-다이옥산온(poly p-dioxanone) 등과 이들의 공중합체 형태의 생분해성 고분자물질은 다양한 종류의 의료장치나 약물전달을 위한 용도로 널리 이용되어왔다(Lim JO et al., Key Engineering Materials, 2004, Lee SH et al., J Control Release, 2005). 최근 조직공학에서 직접 세포를 배양하거나 분화시키기 위한 스캐폴드(scaffold)로서 이들 생분해성 고분자물질의 이용은 날로 늘어가고 있는 추세이다(G Khang et al., Tissue Eng. Regen. Med., 2005; JK Park et al., Tissue Eng. Regen. Med., 2005; IK Park et al., Tissue Eng. Regen. Med., 2004). 이는 생분해성 고분자 물질이 생체 적합한 물리적 강도나 안정성, 분해성을 제공하고 다양한 조성으로 공중합체를 제작할 수 있기 때문이며, 이러한 특성은 고분자 물질 내에 약제를 함유시키고 함유된 약제가 안정적, 지속적으로 방출될 수 있도록 조절할 수 있게 한다(AM Le Ray et al., Biomaterials, 2005; KS Seo et al., Tissue Eng. Regen. Med., 2005; Y Zhang et al., Biomaterials, 2005; G Khang et al., Biomaterials, 2001). 그러므로, 적절한 생분해성 고분자 물질의 사용은 환부 또는 시술 부위에 기계적, 물리적 장치로 활용될 수 있으며 국소부위에 조절된 약제 유리 능력을 갖춤으로서 치료 효과 또한 향상시킬 수 있어 새로운 약물전달체계로 부상되고 있다. PLC로 이루어진 고분자 물질은 소수성 고분자이기 때문에, 거의 물로 구성되어 있는 혈액계에서 체류시간이 매우 짧아서 폴리머 커 프(polymer cuff)로 사용하기에는 부적합하다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 수용성 저분자를 결합시킬 경우, 저분자와의 결합이 너무 안정되기 때문에 약제의 활성이 감소하는 또다른 문제점이 생기게 된다.

약제로서 혈관신생내막 증식을 억제하는 알파-리폰산을 사용할 수 있는데, 이때의 약물전달체계는 몇 가지 요구되는 점이 있다. 첫째, 현재의 시스템에서 사용하는 시로리무스(sirolimus)나 패클리택셀(paclitaxel)과 같은 약물 방출 거동을 가질 필요가 있다. 이들은 이미 임상테스트를 충분히 거쳤기 때문에 별도의 시험을 요구하지 않아 인허가 과정을 단순화 할 수 있기 때문이다. 둘째, 생분해성 고분자를 이용하여 약물전달체계를 이용할 경우에 생분해 과정에서 생성된 산이 약물의 생리작용에 부정적인 영향을 주지 말아야 하며 고분자는 6개월 내지 12개월 내에 분해되어야 한다. 셋째, 생분해되는 과정에서 분해된 고분자가 색전을 일으키지 않아야 한다. 따라서, 혈관 내에서 고분자 덩어리가 만들어진다면 색전 현상을 일으켜 혈관이 막히면서 치명적인 부작용을 초래할 수 있으므로 생분해성 고분자의 표면부터 점진적으로 분해가 일어나는 기전을 가진 고분자가 적당할 것이다. 넷째, 신생내막을 효과적으로 억제하기 위해서는 생분해성 고분자에서 방출되는 약물이 너무 빨리 방출되어서는 안되며, 지속적으로 방출되어야 한다. 마지막으로, 생분해성 약물 방출 스텐트가 만들어진다면 약물전달체계에 영향을 주지 않는 현재의 스텐트 제조기술, 즉 삽입관에 로딩하는 기술, 스텐트를 수축시키는 기술, 멸균기술을 이용하여 제조할 수 있어야 한다.

종래 기술은 약제가 코팅된 약물 용출성 스텐트(drug eluting stent; DES)를 삽입하여 시술 부위의 재협착을 억제하는 방법이 이용되고 있었다(Fontos G, Orv Hetil, 2006; Medina A et al., Tex Heart Inst J., 2005; Manel Sabat et al., Circulation, 2005; Sheiban I et al., Minerva Cardiolangiol., 2002). 그러나 이러한 약물 코팅 스텐트의 경우 경동맥(carotid artery)이나 말단 혈관과 같은 혈관에 이용하기에 어려움이 있으며, 시술에 드는 비용 또한 높은 단점이 있다. 이렇듯, 혈관 재협착 방지에 널리 사용되고 있는 약물 용출성 스텐트의 효능과 안전성을 증가시키기 위해 많은 연구가 이루어지고 있는 반면, 인체에 시술하는데 있어서 발생하는 어려움과 비용이 고가라는 점에 계속적인 논란이 있었다(Liu Hai-bo et al., Chin Med J., 2007; Mezzapelle G et al., Cardiovasc Revasc Med., 2006).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 친수성인 메톡시 PEG를 혼합하여 폴리머 커프를 제조함으로써, 거의 물로 구성되어 있는 혈액계에서 약제의 효능을 극대화시키는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에 따른 폴리머 커프를 제조함으로써, 약제를 지속적으로 방출하여 효율적으로 질병을 치료하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 알파-리폰산을 사용하여 폴리머 커프를 제조함으로써, 외과적 수술 후에 발생할 수 있는 혈관신생내막의 형성을 억제하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 서방성의 생분해성 폴리머 커프(polymer cuff)는 PLC(Poly lactide-co-caprolactone)와 메톡시 PEG(Methoxy poly ethylene glycol)와 약제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 PLC와 메톡시 PEG의 중량비가 4:1인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 PLC는 락티드와 카프로락톤의 몰비를 40:60으로 하여 공중합한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 락티드는 D-락티드, L-락티드, 또는 DL-락티드로 구성된 그룹에서 선택된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 약제는 알파-리폰산인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 폴리머 커프의 제조방법은 PLC와 메톡시 PEG를 유기용매에 용해하는 단계와 상기 용해된 용액에 약제를 첨가하는 단계 및 상기 용액을 진공오븐에서 24 ℃의 온도로 4시간 동안 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 유기용매는 메틸렌 클로라이드인 것을 특징으로 한다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 메톡시 PEG를 혼합하여 폴리머 커프를 제조하는 방법을 제공함으로써, 약제의 효능을 극대화시키는 효과가 있다.

또한 본 발명은 약제를 지속적으로 방출하여 효율적으로 질병을 치료하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 알파-리폰산을 혼합하여 폴리머 커프를 제조하는 방법을 제공함으로써, 혈관신생내막의 형성을 억제하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 생분해성 폴리머 커프(polymer cuff)는 혈관외벽에 부착되어 약제를 방출하는 조성물을 말하며, PLC(폴리 DL-락티드-코-카프로락톤, Poly DL-lactide-co-caprolactone)와 메톡시 PEG(메톡시 폴리 에틸렌 글리콜, Methoxy poly ethylene glycol)와 약제를 포함하여 제조된다.

상기 PLC는 락티드(lactide)와 카프로락톤(caprolactone)을 공중합(혼성중합이라고도 함)하여 얻은 것이다. 공중합이란, 2종 이상의 중합이 가능한 물질(단위체)이 중합체를 만드는 반응으로, 단일중합체의 장점을 살리고 단점을 보완하기 위한 것이다. 예를 들면, 스티렌의 단일중합체는 연하고 충격에 약한 성질을 가지는데, 이것을 소량의 부타디엔과 혼성중합시키면 부타디엔의 단일중합체보다도 우수한 합성고무를 얻을 수 있고, 충격에 약한 스티렌의 결점이 보완된다. 이하에서 사용하는 PLC(40:60)란 락티드와 카프로락톤을 40:60의 비율로 혼합하여 제조한 PLC를 의미한다.

상기 락티드는 α-히드록시산(α-hydroxy acid)의 카르복시기(carboxy group)와 또다른 α-히드록시산의 히드록시기(hydroxy group)의 탈수반응에 의해 고리화된 에스테르(ester) 화합물이다. D-, L-, DL-락티드의 3가지 이성질체가 있는데, L-락티드는 결정성이 매우 크며 분자량이 낮아질수록 용융 변이 온도(melt transition temperature)도 감소하며, DL-락티드는 상당히 무정형의 고분자이다.

상기 카프로락톤(caprolactone)의 유리전이 온도는 -60℃이고 녹는점은 60℃이며, 통상적으로 합성을 통해서 폴리 카프로락톤(poly caprolatone)으로 제조된다.

락티드, 카프로락톤과 같이 에스테르(ester) 작용기가 있는 고분자는 미생물계에 의하여 생분해되는데, 상기 미생물은 에스테르가수분해효소(esterase)를 분비하여 에스테르 작용기를 공격함으로써, 고분자를 가수분해 한다.

상기 메톡시 PEG는 온도에 반응하는 고분자물질로서, 물과 유기 용매에 대한 높은 용해도를 가지며 비독성이고 면역 작용에 거부감이 없다. 또한, 구성부분 중 PEG는 친수성이며 결정성 고분자이기 때문에, 액체 상태에서와 고체 상태에서의 거동이 다르게 나타난다.

상기 약제로 사용할 수 있는 알파-리폰산은 에너지 생산과정에 관여하는 조효소로서 지용성 비타민과 같은 강력한 항산화 물질로서, 체내에서 합성되기 때문에 필수영양소는 아니며, 간, 감자 브로콜리, 근육 등의 식품에 함유되어 있다. 공복혈당이나 당화혈 색소 조절에는 영향을 미치지 않고 당뇨병성 신경병증에 효과적이며, 동물연구결과에 의해서 신경기능부전 예방, 신경재생 촉진, 신경세포로의 혈류 증가 및 신경 전도를 향상시키는 작용도 하는 것이 밝혀졌다. 상기 알파-리폰산을 약으로 처방하는 경우에는 하루 300~600 mg의 처방이 권장되나, 티아민(thiamine, VitB1), 메틸코라민(methyl-coalamin, VitB12)의 결핍을 악화시킬 수 있으므로 티아민과 메틸코라민을 함께 처방할 수 있다. 상기 알파-리폰산은 독일에서 당뇨병성 신경병증에 대해 승인을 받은 상태이다. 본 발명에 따른 폴리머 커프는 상기 알파-리폰산을 방출하도록 제조되었으나 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 알파-리폰산과 유사한 효력을 가지는 물질 뿐만 아니라 다른 효력을 가지는 물질도 방출되도록 제조될 수 있다.

상기 폴리머 커프는 혈관 내에 장착하는 경우 내피세포의 손상을 초래하여 혈관 내벽에 혈액응고를 유발시킬 수 있기 때문에 혈관의 외벽에 부착해야 한다. 외벽에 부착하게 되면, 혈액에 의하여 약제가 희석되어 약제의 전달 효율이 떨어지 는 것을 방지할 수 있고 혈관의 직접적인 손상도 방지할 수 있게 된다.

하기의 실시예와 실험예는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.

비교예 1 ( 폴리머 커프의 제조)

1) PLC (40:60)를 포함하는 폴리머 커프

40 mg의 PLC(40:60) (Boehringer Ingelheim, 88,000 g/mol)를 500 ㎕의 메틸렌 클로라이드(Sigma, 미국)에 넣어서 완전히 녹을 때까지 교반기를 이용하여 섞는다. PLC가 완전히 녹은 것을 확인한 후에, 20 mg의 알파-리폰산((주)다림바이오텍)을 첨가하고 5 분 동안 섞는다. 스포이드를 이용하여 혼합물을 유리판 위에 얇게 편 후, 일정한 두께의 필름형태가 되도록 유리판을 덮어서 진공 오븐(Aldrich, USA)에서 24 ℃의 온도로 4 시간 동안 굳힌다. 필름 형태로 만들어진 폴리머를 유리판으로부터 벗겨낸 후에, 일정한 형태와 크기로 잘라서 실험에 이용한다.

2) PLC (40:60)와 메톡시 PEG 를 포함하는 폴리머 커프 (알파- 리폰산 첨가)

40 mg의 PLC(40:60)와 10 mg의 메톡시 PEG를 500 ㎕의 메틸렌 클로라이드에 넣어서 완전히 녹인 후에 20 mg의 알파-리폰산을 첨가하고 5 분 동안 섞는다. 스포이드를 이용하여 혼합물을 유리판 위에 얇게 편 후, 일정한 두께의 필름형태가 되도록 유리판을 덮어서 진공 오븐에서 24 ℃의 온도로 4 시간 동안 굳힌다. 필름 형태로 만들어진 폴리머를 유리판으로부터 벗겨낸 후에, 일정한 형태와 크기로 잘라 서 실험에 이용한다. PLC와 메톡시 PEG의 중량비는 4:1이 되도록 혼합한다. 메톡시 PEG의 중량비가 1 이상이 되는 경우에는 고분자의 유연성과 강도는 감소하는 대신, 약제와 고분자의 친화력이 증가하지만, 상기 알파-리폰산의 용해속도가 증가하므로 지속적인 알파-리폰산의 약효를 기대할 수 없게 되기 때문이다.

3) PLC (40:60)와 메톡시 PEG 를 포함하는 폴리머 커프 (알파- 리폰산 미첨가)

대조군으로서 알파-리폰산을 첨가하지 않은 형태의 고분자를 상기와 동일한 방법으로 제작하였다. 즉, 40 mg의 PLC(40:60)와 10 mg의 메톡시 PEG를 500 ㎕의 메틸렌 클로라이드에 넣어서 완전히 녹인 후에 5 분 동안 섞는다. 스포이드를 이용하여 혼합물을 유리판 위에 얇게 편 후, 일정한 두께의 필름형태가 되도록 유리판을 덮어서 진공 오븐에서 24 ℃의 온도로 4 시간 동안 굳힌다. 필름 형태로 만들어진 폴리머를 유리판으로부터 벗겨낸 후에, 일정한 형태와 크기로 잘라서 실험에 이용한다. PLC와 메톡시 PEG의 중량비는 4:1이 되도록 혼합한다.

비교예 2 (알파- 리폰산의 방출 거동 조사)

알파-리폰산의 in vitro 방출거동을 조사하기 위하여 2 mm × 2 mm (4 mg)의 폴리머를 각각 시험관에 넣고 1 ml의 인산완충용액을 첨가한 후 37 ℃ 배양기에 넣어 두었다. 상기 24 시간마다 시험관 내의 인산완충용액을 회수하고 새로운 인산완충액을 첨가하는 방식으로 7일 동안 시료를 회수하였다. 회수한 시료는 분석에 이용하기 전까지 암상자에 넣어 4 ℃에 보관하였다. 회수한 시료에 함유된 알파-리폰 산의 정량은 HPLC(Waters, 미국, 이동상: 10 mM, 인산 : 아세토니트릴 = 6 : 4, 유속: 0.8 ml/min, UV 200 nm)를 이용하여 측정하였다. 상기 알파-리폰산의 방출 거동은 폴리머 커프의 종류에 따라 다르게 관찰되었다.

PLC(40:60)만 포함하는 폴리머 커프의 경우에는, 24 시간 이내에 폴리머 커프 내에 함유된 알파-리폰산의 86 %(144 μg/ml)가 방출되었고, 4 일째까지는 최소 1 μg/ml가량이 방출되었으며, 5 일째부터는 100~400 ng/ml 씩 방출되어 7일 동안 폴리머 커프 내에 함유된 알파-리폰산의 91%가 방출되었다.

PLC(40:60)와 메톡시 PEG를 포함하는 폴리머 커프의 경우에는, 24 시간 이내에 폴리머 커프 내에 함유된 알파-리폰산의 44 %(130 μg/ml)가 방출되었고, 5 일째까지 최소 1 μg/ml가 방출되었으며, 6 일째부터는 100~400 ng/ml 씩 방출되어 7 일　동안 폴리머 커프 내에 함유된 알파-리폰산의 54 %가 방출되었다(도 2A).

동일한 크기(2 mm × 2 mm)의 폴리머 커프 내에 함유된 알파-리폰산의 함량은 PLC(40:60)만 포함하는 폴리머 커프(160 ± 0.006 μg/ml)보다, PLC(40:60)와 메톡시 PEG를 포함하는 폴리머 커프(290 ± 0.012 μg/ml)가 더 높았으나 24 시간 내에 방출된 알파-리폰산의 양은 유사하였다(도 2B). 상기 폴리머 커프는 초반에 많은 양의 알파-리폰산을 방출하여 혈관신생내막의 형성을 효과적으로 억제하지만, 48 시간 이후부터는 미량씩 방출함으로써 알파-리폰산의 지속력을 강화시킨 것이다.

비교예 3 ( 폴리머 커프의 분해도 조사)

상기 실시예 1에 의하여 제작한 폴리머 커프의 폴리머의 표면을 관찰하고 생분해성을 측정하기 위하여 in vitro 분해도를 검사하였다. 2 mm × 2 mm 폴리머를 시험관에 넣고 2 ml의 인산완충용액을 첨가한 후 37 ℃ 배양기에 넣어 두었다. 4 주 동안 매주에 한 번 씩 시료를 채취하여 일차 증류수에 2 회 세척 후 실온에서 건조하고 전계 방사형 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM), Hitachi, S-4300, 일본)으로 표면의 변화를 관찰하였다. 폴리머 커프의 in vitro 분해도는 폴리머 커프의 종류에 따라 다르게 관찰되었다.

PLC(40:60)만 포함하는 폴리머 커프의 경우에는, 알파-리폰산의 분포가 폴리머의 표면에 많이 분포되어 있었는데, 1 주일 후에는 대부분의 알파-리폰산이 유리되었고, 4 주째 까지 폴리머 표면의 특별한 변형을 관찰할 수 없었다(도 3의 A~E).

PLC(40:60)와 메톡시 PEG를 포함하는 폴리머 커프의 경우에는, 알파-리폰산이 폴리머 내에 효과적으로 혼합되어 잘 분산되어 있었고, 시간이 경과하면서 폴리머의 표면이 분해되었고(도 3의 F~J), 이를 5000 배로 확대해서 보면 폴리머의 표면이 비늘처럼 일어나면서 떨어지는 것을 관찰할 수 있다(도 3의 K~P).

비교예 4 (조직 적합성 조사)

상기 실시예 1에 의하여 제작된 폴리머 커프의 폴리머를 2 mm × 10 mm 크기로 잘라서 마우스의 배 측 피부에 이식하였다. 1 주와 4 주 후에 폴리머가 이식된 피부조직을 각각 분리하여 파라핀 블록으로 제작 후 H&E 염색법으로 염색하여 광학현미경으로 관찰하였다.

PLC(40:60)만 포함하는 폴리머 커프의 경우와 PLC(40:60)와 메톡시 PEG를 포함하는 폴리머 커프의 경우 모두 외관상의 이상 징후를 보이지 않았다. 폴리머를 이식한 후, 1 주일 후에 채취한 피부조직의 H&E 염색 결과를 보면, 이식된 폴리머는 주변 조직에 염증 반응 등 이상 반응을 유발하지 않고, 피하에 부착된 상태로 있었다. 이러한 양상은 4주째까지 지속 되었다.

비교예 5 (혈관신생내막 형성 억제 효과 조사)

300 g의 백서를 펜토바비탈 나트륨(sodium pentobarbital, 한림제약, 50 mg/Kg)로 마취한 후 왼쪽 대퇴동맥을 노출하였다. 동맥을 분리 한 후 2 mm × 2 mm 크기의 폴리머 커프로 혈관을 감싸고 실크 봉합사를 이용하여 일정한 간격으로 묶어 고정시켰다. 이때 혈류를 방해하지 않을 정도의 강도로 묶는데 주의한다. 상기 폴리머 커프는 0.4 mg의 PLC(40:60)를 포함하는 것과 1.4 mg의 PLC(40:60)와 메톡시 PEG를 포함하는 것의 두 가지를 준비하였다. 상기 폴리머를 고정한 후 절개 부위를 덮고 봉합하여 3 주 동안 사육한 백서를 희생하여 시술 부위의 혈관을 분리하여 분석하였다. 각 군당 3 마리의 백서를 시술하였다. 도 1은 대퇴동맥에 폴리머 커프의 시술 방법을 모식적으로 나타낸 그림이다. 상기의 폴리머 커프는 알파-리폰산을 함유한 것(도 4a의 C, E)이며, 이에 대한 대조군으로서, 오른쪽 대퇴동맥에 알파-리폰산을 포함하지 않은 폴리머 커프(도 4a의 B, D)를 동일한 방법으로 시술하고 상호 비교한다. 알파-리폰산을 함유하는 폴리머 커프의 경우에는 신생내막 형성이 억제되어 정상 혈관과 같은 형태로 유지되고 있었으나(도 4a의 C,E), 알파-리 폰산을 함유하지 않은 폴리머 커프의 경우에는 혈관 내부가 신생내막에 의해 완전히 막혀서 혈류의 흐름이 차단되었음을 관찰할 수 있었다(도 4a의 B, D).

상기 백서로부터 분리한 혈관을 10 % 포르말린에 고정하고 알코올에 탈수하여 파라핀 블록으로 제작한다. 파라핀에 포매된 조직을 4 μm 두께로 박절하여 Hematoxylin & Eosin (H&E) 염색법으로 염색한 후 광학현미경(Zeiss, Axiover 200 M, 독일)을 이용하여 혈관의 형태를 NIH image analysis system으로 분석하였다. 측정된 신생내막의 면적(Intimal Area, IA)에 대한 혈관 중막의 면적(Medial Area, MA)의 비율(IA/MA ratio)로 신생내막 형성 정도를 상호 비교하였다.

정량적 분석을 통해 측정된 IA/MA ratio는, PLC(40:60)만 포함한 폴리머 커프의 경우에는 1.15 ± 0.13(B)이고, PLC(40:60)와 메톡시 PEG를 포함한 폴리머 커프의 경우에는 1.36 ± 0.11(D)인데 반해, PLC(40:60)와 알파-리폰산을 함유한 폴리머커프의 경우에는 0.2 ± 0.005(C)이고, PLC(40:60)와 메톡시 PEG와 알파-리폰산을 함유한 폴리머커프의 경우에는 0.2 ± 0.005(E)였다. 대조군으로 정상 대퇴동맥의 IA/MA ratio을 측정하였는데, 0.15 ± 0.005(A)였다(도 4b). 상기의 수치를 통해서 알파-리폰산을 함유하는 폴리머 커프의 경우에는 신생내막 형성을 억제한다는 것을 확인할 수 있었다.

상기 실험예에서의 데이터 분석은 SPSS 11.0 프로그램을 이용하였고, 측정치는 평균과 표준오차로 표시하였다. 두 군 간의 비교를 위해 paired t-test를 실시하였고 유의 수준은 p < 0.05로 하였다.

도 1은 가로, 세로 각각 2 mm인 필름형태의 폴리머 커프를 혈관외벽에 부착시킨 모식도로서, 혈관(A), 폴리머 커프(B), 폴리머 커프를 고정하는 봉합사(C)를 나타낸 도면이다.

도 2는 폴리머 커프로부터 방출되는 알파-리폰산의 in vitro 방출거동을 나타내는 누적 약제 방출 그래프이다.

도 3의 A 내지 E는 PLC(40:60)를 포함하는 폴리머 커프의 in vitro 분해성을 FE-SEM으로 관찰한 것으로서 각각 0 시간, 1 주, 2주, 3주 4주 동안 인산완충용액에 침강시킨 결과를 500배의 배율로 관찰한 이미지이다. F 내지 J는 PLC(40:60)와 메톡시 PEG의 무게비를 4:1로 하여 제조한 폴리머 커프의 in vitro 분해성을 SEM으로 관찰한 것으로서 각각 0 시간, 1 주, 2 주, 3 주, 4 주 동안 인산완충용액에 침강시킨 결과를 500배의 배율로 관찰한 이미지이며, K 내지 P는 각각 F 내지 J를 5000배의 배율로 관찰한 이미지이다.

도 4a는 혈관신생내막이 형성된 정도를 보이는 이미지로서, A는 정상 대퇴동맥의 이미지, B는 알파-리폰산이 함유되지 않은 PLC(40:60)를 포함한 폴리머 커프를 부착한 혈관의 이미지, C는 알파-리폰산이 함유된 PLC(40:60)를 포함한 폴리머 커프를 부착한 혈관의 이미지, D는 알파-리폰산이 함유되지 않은 PLC(40:60)과 메톡시 PEG를 포함한 폴리머 커프를 부착한 혈관의 이미지, E는 알파-리폰산이 함유된 PLC(40:60)를 포함한 폴리머 커프를 부착한 혈관의 이미지이다.

도 4b는 A 내지 E를 정량화한 그래프이다.

도 5는 마우스의 배 측 피하에 폴리머 커프를 삽입하고, 1 주 후, 4 주 후 각각 회수하여 H&E 염색법으로 염색한 이미지이다. A는 정상 마우스의 피부, B는 PLC(40:60)를 포함한 폴리머 커프를 1 주동안 삽입한 경우의 마우스의 피부, C는 PLC(40:60)를 포함한 폴리머 커프를 4 주동안 삽입한 경우의 마우스의 피부, D는 PLC와 메톡시 PEG를 포함한 폴리머 커프를 1 주동안 삽입한 경우의 마우스의 피부, E는 PLC와 메톡시 PEG를 포함한 폴리머 커프를 4 주동안 삽입한 경우의 마우스의 피부의 이미지이다.

Claims

폴리 DL-락티드-코-카프로락톤과 메톡시 폴리에틸렌글리콜 및 약제를 포함하는 서방성의 생분해성 폴리머 커프.
제 1 항에 있어서, 상기 폴리 DL-락티드-코-카프로락톤과 메톡시 폴리에틸렌글리콜의 중량비가 4:1인 것을 특징으로 하는 서방성의 생분해성 폴리머 커프.
제 1 항에 있어서, 상기 폴리 DL-락티드-코-카프로락톤은 락티드와 카프로락톤의 몰비를 40:60으로 하여 공중합한 것을 특징으로 하는 서방성의 생분해성 폴리머 커프.
제 3 항에 있어서, 상기 락티드는 D-락티드, L-락티드, 또는 DL-락티드로 구성된 그룹에서 선택된 것을 특징으로 하는 서방성의 생분해성 폴리머 커프.
제 1 항에 있어서, 상기 약제는 알파-리폰산인 것을 특징으로 하는 서방성의 생분해성 폴리머 커프.
폴리 DL-락티드-코-카프로락톤과 메톡시 폴리에틸렌글리콜을 유기용매에 용해하는 단계;

상기 용해된 용액에 약제를 첨가하는 단계; 및

상기 용액을 진공오븐에서 24 ℃의 온도로 4시간 동안 건조하는 단계를 포함하는 폴리머 커프의 제조방법.
제 6 항에 있어서, 상기 폴리 DL-락티드-코-카프로락톤과 메톡시 폴리에틸렌글리콜의 중량비가 4:1인 것을 특징으로 하는 폴리머 커프의 제조방법.
제 6 항에 있어서, 상기 유기용매는 메틸렌 클로라이드인 것을 특징으로 하는 폴리머 커프의 제조방법.
제 6 항에 있어서, 상기 약제는 알파-리폰산인 것을 특징으로 하는 폴리머 커프의 제조방법.