KR101187212B1 - 전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법 - Google Patents

전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법에 관한 것으로 상기 약물방출 스텐트의 제조 방법은 전기방사 장치에 고분자 용액을 장전하고 전기방사를 실시하여, 스텐트의 표면에 커버막을 형성시키는 커버막 형성 단계; 상기 전기방사 장치에 생체적합성 고분자 및 약물성분을 장전하고 전기방사를 실시하여, 상기 커버막 상부에 제1약물층을 형성시키는 제1약물층 형성 단계; 및 상기 전기방사 장치에 상기 생체적합성 고분자 및 상기 제1약물층에 형성된 약물성분과는 상이한 약물성분을 장전하고 전기방사를 실시하여, 상기 제1약물층 상부에 제2약물층을 형성시키는 제2약물층 형성 단계; 를 포함하며, 그로 인해 스텐트의 표면에 균일하게 코팅층을 형성할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명에 의하면, 코팅층은 체내에서 지속적인 약물 방출이 가능하므로 약물의 치료효과가 장시간 유지되는 장점이 있다.
또한, 상기 전기방사 장치는 노즐로부터 분사되는 약물함유 고분자 용액의 방울크기 조절을 위해 치수별 노즐을 교체할 필요가 없으므로 신속한 제조 공정이 가능하다. 아울러, 전기방사 장치를 통해 필요한 약물함유 고분자 용액의 분량만큼만 분사가 가능함에 따라, 고가의 약물 및 고분자 용액 성분의 낭비를 절감하는 경제적 효과가 있다.

Description

전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING DRUG ELUTING STENT FOR BENIGN BILIARY STRUCTURE USING ELECTROSPINNING}
본 발명은 전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 스텐트는 협착된 체내의 혈관 또는 도관에 삽입 및 장착되어, 협착된 혈관을 원래의 크기로 다시 확장시킴으로써 정상적인 혈류의 흐름을 유지하게 하는 의료장치이다.
최근에는 스텐트를 이용한 치료 효과를 증진시키기 위해 혈전 용해제나 항암제 등의 약물을 운반할 수 있는 스텐트가 개발되고 있다. 즉, 생물학적 활성 치료 물질이 손상조직 내로 스며들어 치료될 수 있도록 스텐트의 금속성 표면에 약물을 코팅하는 방법이 연구되었다.
특히, 간세포에서 만들진 담즙이 십이지장 쪽으로 적절하게 배출되도록 조절하는 담도(膽道)의 양성 협착 치료에 있어서, 항암제, 항염증제 및 면역억제제 등의 약물을 담도 내 손상조직에 지속적으로 방출함으로써, 상기 손상조직으로 인한 담도의 일시적 폐색 또는 협착을 방지하는 약물 방출형 스텐트에 대한 많은 연구가 진행 중이다.
종래의 약물 방출형 스텐트의 코팅 방식은 침지 코팅 방식이나 초음파 장치를 이용한 스프레이 코팅 방식을 주로 사용하였다.
하지만, 침지 방식은 단순히 약물성분이 포함된 용액에 스텐트를 침지시켜 스텐트의 표면을 코팅하기 때문에 코팅면의 두께가 불균일하게 형성될 가능성이 높았다. 더욱이, 상기 코팅된 스텐트가 체내에 삽입될 경우, 불균일한 코팅면으로 인해 약물이 체내에서 조기에 방출되거나 방출시간이 지연되어 그 치료효과가 저하되는 문제점이 있다.
한편, 기존에 사용된 초음파 스프레이 코팅 방식은 코팅용액을 분사하는 노즐의 치수에 따라 노즐 진동수가 결정되며, 상기 노즐 진동수가 높을수록 노즐로부터 분사되는 약물방울의 크기가 작아지는 원리를 사용한 방식이다.
하지만, 초음파 스프레이 코팅 방식은 스텐트의 표면에 약물을 코팅하는 공정 중 필요에 따라 노즐의 치수를 교체해야하는 불편함이 존재하며, 액체 방울의 원자화 상태가 일정하지 않아 불균일한 코팅층을 형성하게 되는 문제점이 있다.
결국, 종래의 코팅 방식은 약물 입자가 스텐트의 표면에 불균일하게 코팅됨으로 인해 고가의 코팅용 약물이 과도하게 소모되었고, 이에 따라 비용상의 문제가 발생하였다. 또한, 스텐트의 표면에 불균일하게 형성된 코팅층은 체내에서 방출되는 약물의 방출시간을 적절하게 조절하지 못하여 그 치료효과가 반감되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스텐트의 표면에 균일하게 코팅층을 형성할 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법은 전기방사 장치에 고분자 용액을 장전하고 전기방사를 실시하여, 스텐트의 표면에 커버막을 형성시키는 커버막 형성 단계; 상기 전기방사 장치에 생체적합성 고분자 및 약물성분을 장전하고 전기방사를 실시하여, 상기 커버막 상부에 제1약물층을 형성시키는 제1약물층 형성 단계; 및 상기 전기방사 장치에 상기 생체적합성 고분자 및 상기 제1약물층에 형성된 약물성분과는 상이한 약물성분을 장전하고 전기방사를 실시하여, 상기 제1약물층 상부에 제2약물층을 형성시키는 제2약물층 형성 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전기방사 장치는 장전된 용액을 분사하는 노즐 및 상기 노즐에서 분사된 용액을 수집하는 콜렉터를 포함하고, 상기 노즐로부터 방사되는 용액이 섬유사의 형태로 상기 콜렉터의 표면에 집적되도록 상기 전기방사 장치에 5~40 kV의 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 콜렉터는 일측에 스텐트를 결합시켜 고정하고, 회전축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 한다.
한편, 장전된 용액이 토출되는 상기 노즐과 상기 콜렉터간의 거리는 2~30 cm인 것을 특징으로 한다.
상기 노즐에서 장전된 상기 용액이 토출되는 토출속도는 1~10 ml/hr인 것을 특징으로 한다.
상기 콜렉터는 5~2000 m/min의 권취속도로 회전하는 것을 특징으로 한다.
상기 고분자 용액은 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스터(Polyester) 또는 불소수지로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물인 것을 특징으로 한다.
상기 생체적합성 고분자는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 폴리락타이드 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리디옥사논, 폴리카프로락톤, 폴리포스파젠, 폴리안하이드라이드, 폴리아미노산, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 폴리아클릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리우레탄, 폴리실록산, 폴리비닐피롤리돈 및 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2약물층의 약물성분은 파클리탁셀(Paclitaxel)을 포함하는 항암제, 세포탁심(Cefotaxim)을 포함하는 항염증제, 시롤리무스(Sirolimus)를 포함하는 면역억제제 약물 및 실로스타졸(Cilostazol)을 포함하는 항혈소판 약물로 이루어진 군으로부터 선택된 약물을 특징으로 한다.
상기 스텐트는 담도의 양성 협착질환의 치료에 사용되는 담도용 스텐트인 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전기방사 장치는 생체적합성 고분자 및 약물성분을 장전하고, 소정의 전압을 인가받아 장전된 약물성분을 스텐트의 표면에 방사한다. 즉, 상기 전기방사 장치는 일측에 구비된 노즐을 통해 장전된 약물성분을 섬유사의 형태로 방사하며, 방사된 약물성분은 스텐트의 표면에 집적되어 균일한 코팅층을 형성한다.
또한, 스텐트의 표면에 균일하게 형성된 코팅층은 체내에서 약물이 조기에 과다 방출되지 않도록 약물의 방출속도를 조절한다. 즉, 본 발명에 따른 코팅층은 체내에서 지속적인 약물 방출이 가능하므로 약물의 치료효과가 장시간 유지되는 장점이 있다.
또한, 상기 전기방사 장치는 노즐로부터 분사되는 약물함유 고분자 용액의 방울크기 조절을 위해 치수별 노즐을 교체할 필요가 없으므로 신속한 제조 공정이 가능하다.
아울러, 전기방사 장치를 통해 필요한 약물함유 고분자 용액의 분량만큼만 분사가 가능함에 따라, 고가의 약물 및 고분자 용액 성분의 낭비를 절감하는 경제적 효과가 있다.
도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법을 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도3은 본 발명의 실시예 1 내지 3에 대한 약물방출거동 결과를 도시한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
본 발명에 따른 전기방사 장치(100)는 노즐(110), 콜렉터(120), 전력공급원(130), 용액저장탱크(140) 및 회전모터(150)를 포함하여 구성되고, 도1에 도시된 도면을 참조하여 설명한다.
노즐(110)은 전기방사 장치(100)의 내부에 장전된 용액을 외부로 방사하는 장치로서, 스테인리스 스틸과 같은 내부식성의 금속이 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 노즐(110)은 사용자의 필요에 따라 원뿔형 또는 막대형으로 제작될 수도 있다.
콜렉터(120)는 노즐(110)로부터 토출된 용액을 집적한다. 이때, 노즐(110)에서 토출된 상기 용액은 화이버(Fiber)의 형태로 방사되어 콜렉터(120)에 집적된다. 또한, 도1에 도시된 바와 같이, 콜렉터(120)는 노즐(110) 측에 인가한 전압의 극성과 반대극성의 전압이 인가된다.
한편, 노즐(110)로부터 방사된 화이버는 콜렉터(120)의 일면 혹은 전면(全面)에 집적되므로, 콜렉터(120)의 형태는 원형, 장방형 등의 다각형으로 이루어진 단면적이 넓은 판 형태로 제작되어 콜렉터(120)의 일면에 화이버를 집적하거나, 회전이 가능한 롤러 형태로 구성하여 콜렉터(120)의 전면에 화이버를 집적하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서는 도1에 도시된 바와 같이, 원통형의 스텐트(200)가 콜렉터(120)에 결합되고, 스텐트(200)는 콜렉터(120)의 길이방향을 중심으로 형성된 회전축을 따라 콜렉터(120)와 함께 회전한다. 따라서, 노즐(110)로부터 방사된 화이버 형태의 약물성분이 스텐트(200)의 전면에 코팅될 수 있다.
아울러, 콜렉터(120)의 소재로는 전도성이 우수한 금속판이 사용되는 것이 바람직하나, 그 밖에 다양한 종류의 전도성 재료가 적용될 수도 있다.
전력공급원(130)은 노즐(110) 및 콜렉터(120)에 극성이 다른 두 전압을 각각 인가하여 전위차를 발생시킨다.
회전모터(150)는 도1에 도시된 바와 같이, 콜렉터(120)의 길이방향을 중심으로 형성된 회전축과 결합되어 콜렉터(120)를 회전시킨다. 이때, 회전모터(150)의 회전 방향은 사용자의 설정에 따라 시계방향 혹은 반시계방향으로 설정이 가능하다.
스텐트(200)는 체내의 협착된 혈관 혹은 도관에 삽입되는 장치로서, 니켈-티타늄 합금 등과 같은 형상기억합금용 소재로 형성된 통상의 와이어형 스텐트이다. 본 발명의 일실시예에서는 스텐트(200)가 콜렉터(120)에 결합되어 고정되므로, 콜렉터(120)와 함께 회전할 수 있다. 즉, 콜렉터(120)의 길이방향으로 형성된 회전축을 중심으로 콜렉터(120)와 스텐트(200)가 일 방향으로 동시에 회전함에 따라, 노즐(110)로부터 방사된 화이버 형태의 약물성분이 스텐트(200)의 표면에 코팅된다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 구성의 전기방사 장치(100)가 스텐트(200)의 표면에 약물층을 형성하는 동작은 다음과 같다.
1. 커버막 형성 단계< S201 >
본 단계에서는 전기방사 장치(100)의 용액저장탱크(140)에 고분자 용액을 장전하고, 전기방사를 실시한다. 본 발명에 따른 전기방사 장치(100)는 용액저장탱크(140)에 저장된 고분자 용액에 고전압을 인가하여 노즐(110)과 콜렉터(120) 사이에 전자기장을 형성시킨다. 만일, 전자기장의 세기가 상기 고분자 용액의 표면장력과 같을 경우, 하전된 고분자 용액은 노즐(110) 끝 부분에 맺히게 된다.
반면에, 고분자가 가지고 있는 표면장력 이상의 전압이 전력공급원(130)을 통해 인가될 경우, 하전된 고분자 용액 방울은 화이버 형태로 연신되어 접지방향으로 분산하게 된다.
즉, 본 발명의 일실시예에서는 전력공급원(130)이 용액저장탱크(140)에 장전된 고분자 용액의 표면장력보다 높은 전압을 인가한다. 따라서, 상기 고분자 용액은 노즐(110)로부터 콜렉터(120)의 방향으로 방사되며, 방사된 상기 용액은 콜렉터(120)의 일측에 결합된 스텐트(200)의 표면에 화이버 형태로 집적됨으로써, 코팅층을 형성하게 된다.
통상적으로, 섬유제조를 위한 전기방사 공정에서 극세사를 획득하기 위해 인가하는 전압은 5~100 kV의 범위 내에서 유동적으로 설정되지만, 본 발명의 일실시예에서는 스텐트(200) 표면에 균일한 코팅층을 형성하기 위해 5~30 kV의 범위 이내에서 전압을 인가하였다.
만일, 전기방사 장치(100)에 5 kV 미만으로 전압을 인가할 경우에는 노즐(110)과 콜렉터(120) 사이에 형성되는 전기장의 세기가 미약하므로 고분자 용액을 화이버 형태로 집적하기가 까다롭고, 전기방사 장치(100)에 30 kV를 초과하여 전압을 인가할 경우에는 전기적 안정성이 저하되어 코팅층을 균일하게 형성하기 어렵기 때문이다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는 노즐(110)과 콜렉터(120)간의 거리를 2~30 cm의 범위 내에서 유지하였다. 노즐(110)과 콜렉터(120) 사이의 거리가 2 cm의 미만일 경우에는 용매의 증발이 충분하지 않기 때문에 방사된 화이버가 엉킴이 발생하여 불균일한 코팅층이 형성될 가능성이 높다. 반면에, 노즐(110)과 콜렉터(120) 사이의 거리가 30 cm를 초과할 경우에는 콜렉터(120)의 표면에 도달하는 화이버의 양이 감소되어 균일한 코팅층을 형성하지 못한다.
아울러, 본 발명의 일실시예에서는 고분자 용액의 휘발성을 고려하여 노즐(110)에서 고분자 용액이 토출되는 토출속도는 1~10 ml/hr의 범위로 설정하였고, 노즐(110)에서 방사되는 고분자 용액이 스텐트(200)의 표면 전체에 분사되도록 콜렉터(120)는 5~2000 m/min의 권취속도로 회전하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서는 커버막을 제조하기 위한 고분자 용액의 종류로서, 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스터(Polyester) 또는 불소수지 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물이 사용되었으나, 이에 한정되지 않는다.
2. 제1약물층 형성 단계< S202 >
본 단계에서는 용액저장탱크(140)에 생체적합성 고분자 및 약물성분을 장전하고, 전기방사를 실시함으로써 단계 S201에서 스텐트(200) 표면에 형성된 커버막의 상부에 제1약물층을 형성시킨다.
즉, 본 발명의 일실시예에서는 전력공급원(130)이 용액저장탱크(140)에 장전된 생체적합성 고분자 및 약물성분의 표면장력보다 높은 전압을 인가한다. 따라서, 상기 생체적합성 고분자 및 약물성분은 노즐(110)로부터 콜렉터(120)의 방향으로 방사되며, 방사된 상기 용액은 전 단계에서 형성된 커버막의 외주면에 화이버 형태로 집적됨으로써, 제1약물층을 형성하게 된다.
여기서, 균일한 코팅층을 형성하기 위해 전기방사 장치(100)에 인가하는 전압 범위, 노즐(110) 및 콜렉터(120)간의 거리, 토출속도 및 권취속도는 상기에 서술한 바와 같다.
본 발명의 일실시예에서 사용되는 생체적합성 고분자는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 폴리락타이드 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리디옥사논, 폴리카프로락톤, 폴리포스파젠, 폴리안하이드라이드, 폴리아미노산, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 트리 아세테이트, 폴리아클릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리우레탄, 폴리실록산, 폴리비닐피롤리돈 및 이들의 공중합체 등이 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 제1약물층의 약물성분은 파클리탁셀(Paclitaxel)을 포함하는 항암제, 세포탁심(Cefotaxim)을 포함하는 항염증제, 시롤리무스(Sirolimus)를 포함하는 면역억제제 약물 및 실로스타졸(Cilostazol)을 포함하는 항혈소판 약물 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
3. 제2약물층 형성 단계< S203 >
본 단계에서는 용액저장탱크(140)에 생체적합성 고분자 및 단계 S202와 상이한 약물성분을 장전하고, 전기방사를 실시함으로써 단계 S202에서 형성된 제1약물층의 상부에 제2약물층을 형성시킨다.
즉, 본 발명의 일실시예에서는 전력공급원(130)이 용액저장탱크(140)에 장전된 생체적합성 고분자 및 단계 S202와 상이한 약물성분의 표면장력보다 높은 전압을 인가한다. 따라서, 상기 생체적합성 고분자 및 단계 S202와 상이한 약물성분은 노즐(110)로부터 콜렉터(120)의 방향으로 방사되며, 방사된 상기 용액은 단계 S202에서 만들어진 제1약물층의 외주면에 화이버 형태로 집적됨으로써, 제2약물층을 형성하게 된다.
여기서, 균일한 코팅층을 형성하기 위해 전기방사 장치(100)에 인가하는 전압 범위, 노즐(110) 및 콜렉터(120)간의 거리, 토출속도 및 권취속도는 상기에 서술한 바와 같다.
본 발명의 일실시예에서 사용되는 생체적합성 고분자는 상기에 서술한 바와 같으며, 제2약물층의 약물성분은 파클리탁셀(Paclitaxel)을 포함하는 항암제, 세포탁심(Cefotaxim)을 포함하는 항염증제, 시롤리무스(Sirolimus)를 포함하는 면역억제제 약물 및 실로스타졸(Cilostazol)을 포함하는 항혈소판 약물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 사용하되, 제1약물층의 약물성분과는 상이하며 상호보완적인 약물성분을 사용함으로써 약물의 치료효과를 극대화하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 형성된 코팅층은 기존의 약물 분사방법보다 부피 대비 표면적비가 크고 공극률이 높기 때문에 스텐트(200)의 표면에 균일한 두께로 코팅될 수 있다. 또한, 스텐트(200)의 표면에 균일한 두께로 형성된 코팅층은 체내에서 약물이 조기에 과다 방출되지 않도록 약물의 방출속도를 조절한다. 즉, 본 발명에 따른 코팅층은 체내에서 지속적인 약물 방출이 가능하므로 약물의 치료효과가 장시간 유지되는 장점이 있다.
또한, 상기 전기방사 장치(100)는 노즐(110)로부터 분사되는 약물성분 방울의 크기조절을 위해 치수별 노즐(110)을 교체할 필요가 없으므로 신속한 제조 공정이 가능하다.
아울러, 전기방사 장치(100)를 통해 필요한 약물성분의 분량만큼만 분사가 가능함에 따라, 고가인 약물성분의 낭비를 절감하는 경제적 효과가 있다.
간 이식 수술이나 담도 내로 스텐트를 삽입하는 시술과정 중에 발생할 수 있는 담도 조직의 손상은 담도의 양성 협착질환을 유발할 가능성이 높다. 본 발명에 따른 약물 방출형 스텐트는 담도 내로 삽입되는 스텐트의 표면에 항암제, 항염증제 및 면역억제제 등의 약물성분이 코팅되므로, 상기 스텐트가 담도 내로 삽입된 후에는 담도 내의 손상조직에 지속적으로 약물성분을 방출한다.
따라서, 본 발명에 따른 약물 방출형 스텐트는 상기 약물성분을 통해 손상조직을 치료하고, 담도 내에서 발생할 수 있는 추가적인 협착을 방지함으로써 환자의 조속한 회복을 유도한다.
<실시예1>
스텐트(200)의 표면에 붙은 물질을 제거하기 위하여 에탄올과 증류수 혼합용매를 사용하여 스텐트(200)를 세척하고 0.01 mTorr 이하에서 진공오븐을 사용하여 50-70℃에서 12-24시간 건조시킨다.
유기용매로서 디메틸아세트아마이드 (DMAC)과 아세톤 혼합용매 50㎖ (7:3, v/v)에 5%(w/v) 우레탄 공중합체를 균일하게 녹인 다음, 상기 용액을 스텐트(200)에 전기 방사한다. 즉, 전기방사 장치(100)를 사용하되 전압은 5~30 kV로 조정하고 상기 전기방사 장치(100)의 노즐(110) 및 콜렉터(120)간의 거리는 2~30 cm의 범위 이내로 조정한다. 또한, 노즐(110)에서 토출되는 토출속도를 1~10 ml/hr로 조정하여 상기 용액을 분사한다. 이로써 얻어진 커버막이 코팅된 스텐트(200)를 0.01 mTorr 에서 진공오븐을 사용하여 50-70 ℃의 범위에서 24시간 진공 건조시킨다.
2차 코팅용액을 제조하기 위하여 테트라하이드로퓨란(THF) 및 아세톤 혼합용매 50㎖ (6:4, v/v)에 10%(w/v) 폴리비닐피롤리돈 고분자를 균일하게 녹인 다음, 상기 고분자 용액의 고형분 기준으로 5%(w/w) 파클리탁셀(Genexol, 주식회사 삼양제넥스 제품)을 첨가, 상온에서 6시간 교반시킨다.
전기방사 장치(100)를 사용하되 전압은 5~30 kV로 조정하고 상기 전기방사 장치(100)의 노즐(110) 및 콜렉터(120)간의 거리는 5~20 cm의 범위 이내로 조정한다. 또한, 노즐(110)에서 토출되는 토출속도를 1~10 ml/hr로 조정하여 상기 용액을 분사한다.
3차 코팅용액을 제조하기 위하여 디메틸아세트아마이드 (DMAC)와 아세톤 혼합용매 50㎖ (7:3, v/v)에 폴리우레탄 공중합체를 5%(w/v)용액으로 균일하게 교반시킨 다음, 100ml 폴리우레탄 공중합체 용액에 첨가제로서 10%(w/w)의 폴리에틸렌글리콜(PEG)과 5%(w/w)의 실로스타졸(주식회사 유한화학 제품)을 혼합하고 상온에서 12시간 교반시켜 균일한 혼합용액을 제조한다.
전기방사 장치(100)를 사용하되 전압은 5~30 kV로 조정하고 상기 전기방사 장치(100)의 노즐(110) 및 콜렉터(120)간의 거리는 2~30 cm의 범위 이내로 조정한다. 또한, 노즐(110)에서 토출되는 토출속도를 1~10 ml/hr로 조정하여 상기 용액을 2차 코팅용액을 분사한 스텐트 표면 위에 분사한다. 이로써 얻어진 다층의 약물층이 함유된 스텐트(200)를 70℃에서 24시간 동안 진공 건조시켜 약물 방출형 스텐트(200)를 제조하였다.
<실시예2>
상기 <실시예1>에서 2차 코팅용액에 사용된 5%(w/w) 파클리탁셀(Genexol, 주식회사 삼양제넥스 제품)을 고분자 용액의 고형분 기준으로 1%(w/w)로 변경하여 제조한 다음, 나머지는 상기 <실시예 1>과 동일한 조건하에서 전기방사하여 약물 방출형 스텐트를 제조하였다.
<실시예3>
상기 <실시예1>에서 3차 코팅용액의 첨가제로서 10%(w/w)의 폴리에틸렌글리콜(PEG) 대신 폴리글리콜라이드 공중합체(PLGA)를 사용하여 균일하게 혼합한 다음, 나머지는 상기 <실시예 1>과 동일한 조건하에서 전기방사하여 약물 방출형 스텐트를 제조하였다.
<실험예 1>
본 발명의 평가방법으로서, 다층코팅 약물 중 파클리탁셀의 방출조절성능을 확인하기 위하여 실시예 1~3에서 스텐트(200)에 적용한 혼합액과 동일한 조건으로 혼합액을 각각 10ml 씩 페트리접시에 고르게 분포시킨 다음, 상기와 동일한 건조조건으로 진공오븐에서 건조시켜 약물층이 함유된 필름을 제조한다.
각각의 필름을 1cm*1cm 넓이로 균일하게 자른 다음, 필름으로부터 방출된 약물 함량을 측정을 위하여 20㎖의 인산염 완충액(pH 7.4, 37℃)에 개별적으로 위치시킨다. 시료는 매일 취하고 전체 방출매체는 각 추출지점에 새로운 매체로 교체한다. 채취된 시료는 0.45 ㎛ 여과지로 걸러준다. 매체에서 방출되는 약물(파클리탁셀)의 방출거동을 고성능액체크로마토그라피 (HPLC)로 분석한다.
실시예 1~3에 해당하는 혼합액에 대해서 각각 측정된 파클리탁셀의 약물방출거동에 관한 결과를 도3에 도시하였다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 전기방사 장치
110 : 노즐
120 : 콜렉터
130 : 전력공급원
140 : 용액저장탱크
150 : 회전모터
200 : 스텐트

Claims (10)

  1. 전기방사 장치에 고분자 용액을 장전하고 전기방사를 실시하여, 스텐트의 표면에 커버막을 형성시키는 커버막 형성 단계;
    상기 전기방사 장치에 생체적합성 고분자 및 약물성분을 장전하고 전기방사를 실시하여, 상기 커버막 상부에 제1약물층을 형성시키는 제1약물층 형성 단계; 및
    상기 전기방사 장치에 상기 생체적합성 고분자 및 상기 제1약물층에 형성된 약물성분과는 상이한 약물성분을 장전하고 전기방사를 실시하여, 상기 제1약물층 상부에 제2약물층을 형성시키는 제2약물층 형성 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기방사 장치는 장전된 용액을 분사하는 노즐 및 상기 노즐에서 분사된 용액을 수집하는 콜렉터를 포함하고,
    상기 노즐로부터 방사되는 용액이 섬유사의 형태로 상기 콜렉터의 표면에 집적되도록 상기 전기방사 장치에 5~40 kV의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는
    전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 콜렉터는 일측에 스텐트를 결합시켜 고정하고, 회전축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는
    전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    장전된 용액이 토출되는 상기 노즐과 상기 콜렉터간의 거리는 2~30 cm인 것을 특징으로 하는
    전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 노즐에서 장전된 상기 용액이 토출되는 토출속도는 1~10 ml/hr인 것을 특징으로 하는
    전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 콜렉터는 5~2000 m/min의 권취속도로 회전하는 것을 특징으로 하는
    전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 용액은 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스터(Polyester) 또는 불소수지로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물인 것을 특징으로 하는
    전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 생체적합성 고분자는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 폴리락타이드 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리디옥사논, 폴리카프로락톤, 폴리포스파젠, 폴리안하이드라이드, 폴리아미노산, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 폴리아클릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리우레탄, 폴리실록산, 폴리비닐피롤리돈 및 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는
    전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2약물층의 약물성분은 파클리탁셀(Paclitaxel)을 포함하는 항암제, 세포탁심(Cefotaxim)을 포함하는 항염증제, 시롤리무스(Sirolimus)를 포함하는 면역억제제 약물 및 실로스타졸(Cilostazol)을 포함하는 항혈소판 약물로 이루어진 군으로부터 선택된 약물 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는
    전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스텐트는 담도의 양성 협착질환의 치료에 사용되는 담도용 스텐트인 것을 특징으로 하는
    전기방사를 이용한 담관의 양성협착 치료용 약물방출 스텐트의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002049535A2 (en) 2000-12-19 2002-06-27 Nicast Ltd. Medicated polymer-coated stent assembly
US20100179644A1 (en) 2005-03-09 2010-07-15 Jennings Lisa K Barrier stent and use thereof
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