KR101430339B1

KR101430339B1 - 폴리에틸렌 플라스틱 소재의 스텐트 표면을 친수성으로 개질시키는 방법

Info

Publication number: KR101430339B1
Application number: KR1020130002833A
Authority: KR
Inventors: 나건; 박태현
Original assignee: 가톨릭대학교 산학협력단
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2014-08-13
Also published as: KR20140090793A

Abstract

본 발명은 소수성을 갖는 폴리에틸렌 소재 표면을 친수성으로 개질시키는 방법 및 이를 통해 제조된 친수성 개질된 폴리에틸렌 소재(예, 친수성 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트)에 관한 것이다. 본 발명의 폴리에틸렌 소재 친수성 개질 방법은, 홍합 접착 단백질인 도파(Dopa)를 이용하여 폴리에틸렌 소재의 표면에 친수성 물질인 키토산(chitosan)을 효과적으로 도입시킬 수 있으므로, 이를 통해 제조된 폴리에틸렌 소재의 경우 표면에 친수성이 향상됨과 동시에 키토산의 다양한 기능성(혈중 콜레스테롤 감소 및 지방 흡수 저해 효과, 항암 효과, 면역력 강화 효과, 항당뇨 효과, 상처치료 효과 및 항균 활성)이 부여될 수 있다. 따라서 본 발명을 이용하는 경우, 폴리에틸렌 소재에 친수성 향상을 통한 생물학적 오염(결석, 기생충, 단백질 등의 이물질 흡착)을 방지할 수 있으며, 생체적합성 향상과 더불어 항균/항암과 같은 다기능성 부여가 가능함으로써 폴리에틸렌 소재를 사용하는 의약산업(생체 의료 장치)에 응용될 경우 그 가치가 매우 높을 것으로 기대된다.

Description

폴리에틸렌 플라스틱 소재의 스텐트 표면을 친수성으로 개질시키는 방법{Method of hydrophilic modification the surface of polyethylene plastic stent}

본 발명은 소수성을 갖는 폴리에틸렌 소재 표면을 친수성으로 개질시키는 방법 및 이를 통해 제조된 친수성 개질된 폴리에틸렌 소재에 관한 것이다.

췌장 및 담도 질환은 간에서 형성된 담즙이 소장으로의 원활한 배액이 이루어지지 않아 형성되는 질환이다. 담관 정체, 만성 염증, 만성 감염 등의 담관 질환은 담관암이 될 수 있는 위험인자이기 때문에 치료에 어려움이 있다. 이런 담즙의 정체로 담관염, 간질환 등의 합병증까지 발생할 수 있기 때문에 담즙의 배설이 필수적으로 요구되는데 이의 대표적인 치료 방법이 스텐트(stent)이다.

스텐트(stent)는 혈관이나 카테터(catheter)에 삽입시켜 관의 내경을 열어놓은 상태로 유지하면서 유체의 흐름을 원활하도록 하기 위해서 사용되는 튜브로, 그 관이 외부로부터 가해지는 압력이나 협착으로 인해 폐쇄되는 것을 방지하기 위한 의료 용구이다. 이러한 스텐트는 스테인리스 스틸, 코발트-크롬, 백금-크롬, 탄탈륨, 티타늄, 니티놀, 금, 백금, 은 및 그의 합금과 같은 금속 재질을 많이 사용하나, 담관 또는 췌관 등에 사용하는 비혈관계 의료용 스텐트는 대부분 폴리에틸렌 소재의 플라스틱 스텐트를 사용하고 있다.

폴리에틸렌은 에틸렌 중합에 의해 형성되는 사슬모양의 고분자 화합물로 밀도에 따라 저밀도 폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌으로 나뉘며, 의료용 스텐트를 위해 사용되는 것은 저밀도 폴리에틸렌으로 말랑말랑하며 잘 늘어나고 인장강도는 다소 작지만 내충격성은 큰 특징을 가지고 있다.

그러나 이러한 폴리에틸렌 소재로 이루어진 플라스틱 스텐트는 소수성이 강한 재질로서, 플라스틱 스텐트 표면에 결석과 기생충과 같은 이물질뿐만 아니라, 단백질의 흡착으로 인해 인체에 삽입된 스텐트가 정상적인 역할을 하지 못하는 경우가 발생하는 문제점이 있다.

따라서 스텐트 삽입 후 흡착에 의한 부작용을 없애기 위해, 현재 스텐트 표면 코팅에 대한 여러 기술들이 적용되고 있다. 대표적인 코팅 방법으로는 담금코팅법 (Hossainy et al., US patent, 2000, 6,153,252), 전기방사법 (Greenhalgh et al., US patent, 2003, US2003/0211135 A1), 초음파 분사 코팅법 등이 있다.

이외에도 식도염에 의한 협착, 담석에 의한 담관 협착 등의 양성협착질환에서는 관상동맥과 같은 개념인 항염증성 및 항증식성과 같은 기능성이 부여된 표면 개질 스텐트의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

한편, 키토산은 새우 및 게 등의 갑각류로부터 산출되는 매우 유용한 생체물질로 그 화학명은 (1→4)2-아미노-2-데옥시-β-D-글루코사민으로 불려진다. 이러한 키토산은 그 자체로서 혈중 콜레스테롤 감소 및 지방 흡수 저해 효과, 항암 효과, 면역력 강화 효과, 항당뇨 효과, 상처치료 효과 및 항균 활성 등의 다양한 생리 활성을 갖고 있으며, 체내에 존재하는 유해 콜레스테롤을 흡착, 배설하는 탈콜레스테롤 역할에 대한 내용도 보고되고 있다. 상기와 같은 특징을 갖는 키토산은 고분자 사슬에 아민 그룹 (-NH2)을 소유하고 있기 때문에 표면에 코팅이 되었을 때 금속 또는 비금속 물질의 표면 전하를 조절 가능하다는 특징이 있으므로, 물질 표면의 특성 개질에 적용될 수 있다.

또한, 최근 홍합 접착 단백질에 대한 많은 연구들이 보고되고 있다. 홍합은 염도, 습도, 조류, 난류, 파도 등에 의해 특징지어지는 해양 환경에서 그들 스스로가 수중 접착할 수 있게 기능적으로 분화된 접착제를 생산하여 분비한다. 이들은 발에서부터 분비된 섬유다발로 구성된 족사(thread)를 사용하여 물속에서 물질 표면에 강하게 접착한다. 각각의 섬유 끝에는 내수성 접착제로 구성된 플라크(plaque)가 있어서 젖은 고체 표면에 붙을 수 있다. 이러한 족사 단백질은 폴리페놀 산화제(polyphenol oxidase)를 이용해 타이로신(tyrosine) 기를 수화(hydroxylation) 시켜 얻어지는 아미노산인 3,4-디하이드록시페닐-L-알라닌(Dopa)를 많이 포함한다. 도파(Dopa)의 곁가지에 있는 3,4-디하이드록시페닐(즉, 카테콜)은 친수성 표면과 매우 강한 수소결합을 형성할 수 있으며, 금속이온, 금속산화물(Fe3+, Mn3+ 등), 반금속(실리콘 등) 등과 강한 결합을 이룰 수 있다.

이에 본 발명자들은 다양한 생리활성을 가지면서 친수성을 갖는 소재를 찾고자 모색하던 중 키토산에 주목하였으며, 특히 홍합 접착 단백질인 도파(Dopa)를 이용하여 스텐트 표면에 친수성 물질인 키토산을 효과적으로 도입함으로써 폴리에틸렌 소재의 표면을 친수성으로 개질시키고자 하였다. 그 결과, 도파를 포함하는 용액으로 폴리에틸렌 소재를 1차 코팅한 후, 키토산 및 도파를 포함하는 혼합액으로 2차 코팅하여 제조된 본 발명의 폴리에틸렌 소재의 경우, 표면의 친수성이 효과적으로 증대되는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

한국공개특허 제10-2012-0117169호

따라서 본 발명의 목적은 효과적으로 폴리에틸렌 소재의 표면을 친수성으로 개질시키는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 통해 개질된 친수성 폴리에틸렌 소재를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법을 통해 제조된 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 (a) 도파를 포함하는 용액으로 폴리에틸렌 소재를 1차 코팅하는 단계; 및 (b) 상기 1차 코팅된 폴리에틸렌 소재를 키토산 및 도파를 포함하는 혼합액으로 2차 코팅하는 단계를 포함하는 폴리에틸렌 소재의 표면을 친수성으로 개질시키는 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 도파는 L-도파, D-도파 또는 도파민일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 도파를 포함하는 용액은 도파를 트리스(Tris) 완충 용액에 용해시킨 용액일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 키토산은 분자량이 1,000 내지 100,000 달톤(dalton)일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 혼합액은 키토산이 1mg/ml 내지 5mg/ml의 농도로 포함되며, 도파가 1mg/ml의 농도로 포함될 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 개질된 친수성 폴리에틸렌 소재를 제공한다.

또한, 본 발명은 (ⅰ) 도파를 용해시킨 1차 코팅액을 제조하는 단계; (ⅱ) 상기 코팅액으로 폴리에틸렌 소재의 스텐트 표면을 1차 코팅하는 단계; (ⅲ) 키토산 및 도파를 개별적으로 용매에 용해시켜 키토산 용액과 도파 용액으로 각각 제조한 후, 이들 용액을 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 및 (ⅳ) 상기 혼합액으로 1차 코팅된 폴리에틸렌 소재의 스텐트를 2차 코팅하는 단계를 포함하는 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (ⅲ) 단계 이후 및 (ⅳ) 단계 이전에 혼합액의 pH를 7.5 내지 8.5까지 적정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (ⅳ) 단계는 반복하여 2회 수행될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 1차 코팅액은 pH 7.5 내지 pH 8.5의 트리스(Tris) 완충 용액에 도파를 용해시킨 용액일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (ⅲ) 단계의 용매는 아세트산 용액일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트를 제공한다.

본 발명의 폴리에틸렌 소재 친수성 개질 방법은, 홍합 접착 단백질인 도파(Dopa)를 이용하여 폴리에틸렌 소재의 표면에 친수성 물질인 키토산(chitosan)을 효과적으로 도입시킬 수 있으므로, 이를 통해 제조된 폴리에틸렌 소재의 경우 표면에 친수성이 향상됨과 동시에 키토산의 다양한 기능성(혈중 콜레스테롤 감소 및 지방 흡수 저해 효과, 항암 효과, 면역력 강화 효과, 항당뇨 효과, 상처치료 효과 및 항균 활성)이 부여될 수 있다.

따라서 본 발명을 이용하는 경우, 폴리에틸렌 소재에 친수성 향상을 통한 생물학적 오염(결석, 기생충, 단백질 등의 이물질 흡착)을 방지할 수 있으며, 생체적합성 향상과 더불어 항균/항암과 같은 다기능성 부여가 가능함으로써 폴리에틸렌 소재를 사용하는 의약산업(생체 의료 장치)에 응용될 경우 그 가치가 매우 높을 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명 따른 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 필름의 접촉각을 촬영한 결과이다(도 1D: 1차 코팅-도파 1mg/ml, 2차 코팅-도파(1mg/ml)+키토산(5mg/ml)).
도 2는 본 발명에 따른 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 필름 제조에 있어서, 키토산의 농도별(1, 3, 5mg/ml), 코팅 횟수별(2회 또는 3회) 차이에 따른 접촉각의 변화를 촬영한 결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 필름의 접촉각 값을 정리한 그래프 및 표이다.

본 발명은 (a) 도파(Dopa)를 포함하는 용액으로 폴리에틸렌 소재를 1차 코팅하는 단계; 및 (b) 상기 1차 코팅된 폴리에틸렌 소재를 키토산 및 도파를 포함하는 혼합액으로 2차 코팅하는 단계를 포함하는 폴리에틸렌 소재의 표면을 친수성으로 개질시키는 방법을 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명의 상기 (a) 단계는, 도파를 포함하는 용액으로 폴리에틸렌 소재를 1차 코팅하는 단계로서, 자세하게는 pH 7.5 내지 pH 8.5의 트리스(Tris) 완충 용액에 도파를 용해시킨 도파 용액을 코팅용 조성물로 사용하여 폴리에틸렌 소재를 1차 코팅하는 단계이다.

본 발명의 상기 (a) 단계에서 도파를 pH 7.5 내지 pH 8.5의 트리스(Tris) 완충 용액에 용해시키는 이유는 산화반응을 통해 도파를 폴리도파로 형성되게 하기 위함이다. 이렇게 형성된 폴리도파를 포함하는 용액으로 폴리에틸렌 소재를 코팅하는 경우, 수상에서의 접착력이 증대되며 이후 진행될 2차 코팅에 대한 코팅 친화력이 향상되게 된다.

본 발명에서 사용되는 도파(Dopa)는 홍합의 접착 아미노산의 일종으로 도파 또는 도파민일 수 있다. 예를 들면, L-도파(L-3,4-디하이드록시페닐알라닌), D-도파( D-3,4-디하이드록시페닐알라닌) 및 도파민(dopamin) 중에서 선택된 1종 이상이나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 도파는 분자량이 189.64 달톤일 수 있다.

본 발명에서 폴리도파는 이러한 도파의 N-카르복실 무수물(NCA)로부터 합성된 것이거나 혹은 폴리도파민인데, 구체적으로는 L-도파의 N-카르복실 무수물로부터 합성한 L-폴리도파, D-도파의 N-카르복실 무수물로부터 합성한 D-폴리도파, 또는 폴리도파민일 수 있다(하기 반응식 1 참조).

[반응식 1]

본 발명의 (a) 단계에서 코팅 과정은 30℃ 내지 40℃의 온도 조건에서 6 내지 12시간 동안 수행될 수 있으며, 코팅이 끝난 후 상온에서 건조하여 1차 코팅된 폴리에틸렌 소재를 수득할 수 있다.

본 발명의 상기 (b) 단계는, 상기 1차 코팅된 폴리에틸렌 소재를 키토산 및 도파를 포함하는 혼합액으로 2차 코팅하는 단계로서, 자세하게는 키토산 및 도파를 개별적으로 용매에 용해시켜 키토산 용액과 도파 용액으로 각각 제조한 후, 이들 용액을 혼합한 혼합액을 제조한 다음 pH의 적정(pH 7.5 내지 pH 8.5)을 통해 도파의 산화가 가능한 용액으로 제조하고, 이를 2차 코팅용 조성물로 사용하여 상기 1차 코팅된 폴리에틸렌 소재를 2차 코팅하는 단계이다.

본 발명의 상기 (b) 단계를 거치는 경우, 상기 (a) 단계를 통해 형성된 폴리도파가 키토산의 아민(-NH2) 그룹과 무작위적으로 미첼 첨가(michael addition) 또는 쉬프 염기 반응(schiff base reaction)을 통해 가교 반응을 일으키게 된다(하기 반응식 2 참조).

[반응식 2]

본 발명의 (b) 단계에서 코팅 과정은 30℃ 내지 40℃의 온도 조건에서 6 내지 12시간 동안 수행될 수 있으며, 코팅이 끝난 후 상온에서 건조하여 최종적으로 2차 코팅된 폴리에틸렌 소재를 수득할 수 있다.

본 발명의 상기 (b) 단계에서 키토산 및 도파 각각을 용해시키는 용매로는 희석된 아세트산을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 1% 아세트산 용액을 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 키토산은 분자량이 1,000 내지 100,000 달톤인 저분자량 키토산일 수 있는데, 키토산의 분자량이 1,000 미만일 경우 친수성 코팅 효과가 저하되는 문제점이 있으며, 분자량이 100,000 을 초과하는 경우 키토산의 용해도가 저하되어 균일한 코팅이 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서 키토산은 분자량이 상기 범위 내인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 혼합액은 키토산을 1mg/ml 내지 5mg/ml의 농도로 포함하며, 도파를 1mg/ml의 농도로 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 폴리에틸렌 소재는 에틸렌(CH2=CH2) 중합체를 포함하는 필름, 장치, 기구, 기기, 용구, 기타 물품을 모두 포함하는 개념으로 폴리에틸렌을 포함하는 플라스틱 소재이면 특별히 그 종류를 제한하는 것은 아니다.

본 발명은 또한, (ⅰ) 도파를 용해시킨 1차 코팅액을 제조하는 단계; (ⅱ) 상기 코팅액으로 폴리에틸렌 소재의 스텐트 표면을 1차 코팅하는 단계; (ⅲ) 키토산 및 도파를 개별적으로 용매에 용해시켜 키토산 용액과 도파 용액으로 각각 제조한 후, 이들 용액을 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 및 (ⅳ) 상기 혼합액으로 1차 코팅된 폴리에틸렌 소재의 스텐트를 2차 코팅하는 단계를 포함하는 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법을 제공한다.

본 발명의 (ⅰ) 단계는 도파를 용해시킨 1차 코팅액을 제조하는 단계로서, 자세하게는 pH 7.5 내지 pH 8.5의 트리스 완충 용액에 도파를 녹여 1차 코팅액을 제조할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 도파는 L-도파(L-3,4-디하이드록시페닐알라닌), D-도파( D-3,4-디하이드록시페닐알라닌) 또는 도파민(dopamin)일 수 있다.

본 발명의 (ⅱ) 단계는 상기 코팅액으로 폴리에틸렌 소재의 스텐트 표면을 1차 코팅하는 단계이다.

본 발명의 상기 코팅 과정은 30℃ 내지 40℃의 온도 조건에서 6 내지 12시간 동안 수행될 수 있으며, 코팅이 끝난 후 상온에서 건조하여 1차 코팅된 폴리에틸렌 소재의 스텐트를 수득할 수 있다.

본 발명의 (ⅲ) 단계는 키토산 및 도파를 개별적으로 용매에 용해시켜 키토산 용액과 도파 용액으로 각각 제조한 후, 이들 용액을 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계이다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 용매는 희석된 아세트산일 수 있으며, 바람직하게는 1% 농도로 희석된 아세트산 용액이며; 키토산은 1,000 내지 100,000 달톤의 분자량을 갖는 저분자량 키토산이고; 도파는 L-도파, D-도파 또는 도파민일 수 있다.

또한 본 발명의 다른 일실시예에서, 상기 혼합액은 키토산을 1mg/ml 내지 5mg/ml의 농도로 포함하며 도파를 1mg/ml의 농도로 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법에 있어서, 상기 (ⅲ) 단계 이후 및 (ⅳ) 단계 이전에 혼합액의 pH를 7.5 내지 8.5까지 적정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이렇게 (ⅲ) 단계를 통해 제조된 혼합액의 pH를 7.5 내지 8.5까지 적정하는 이유는 pH 적정을 통해 도파의 산화가 가능한 용액으로 제조되게 하기 위함이다.

또한, 본 발명의 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법에 있어서, 상기 (ⅳ) 단계는 반복하여 수행될 수 있으며, 바람직하게는 2회 수행되는 것이 좋다. 하기 실험예에 있어서, 1차 코팅 후 2차 코팅을 2번 반복하여 제조된 폴리에틸렌 필름에서 접촉각이 낮아지는 것으로 나타나, 친수성이 더욱 증대되는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명의 상기 폴리에틸렌 소재의 스텐트는 폴리에틸렌을 포함하는 플라스틱 스텐트이면 특별히 그 종류를 제한하는 것은 아니다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

친수성으로 개질된 폴리에틸렌 필름 제조

<1-1> 도파의 산화에 의한 폴리에틸렌 필름 1차 코팅

5mg의 L-도파 (시약명: Dopamine hydrochloride, 구입처: 시그마 알드리치, CAS Number: 62-31-7, Molecular Weight: 189.64)를 0.01M 트리스 완충 용액 (pH 8.4, 5ml)에 용해시킨 후, 폴리에틸렌 필름을 용액 내에 넣고 항온진탕수조 (Shaking water bath, 37.5℃, 50rpm)에 넣고 6시간 유지시켰다. 그 이후 코팅이 완료된 폴리에틸렌 필름(표면이 흐린 갈색으로 변함)을 증류수로 부드럽게 세 번 세척한 후 상온에서 2시간 건조시켰다. 상기 과정을 통해 제작된 1차 도파 코팅된 폴리에틸렌 필름은 접촉각 분석기를 통해 표면의 물성 변화를 측정하였으며, 이때 대조군 그룹은 아무런 공정을 거치지 않은 폴리에틸렌 필름을 사용하였다.

<1-2> 도파와 저분자량 키토산에 의한 폴리에틸렌 필름 2차 코팅

상기 실시예 <1-1> 에서 1차 코팅 공정이 완료된 폴리에틸렌 필름에 친수성 키토산을 코팅하기 위해, 키토산(시약명: Chitosan low molecular weight, 구입처: 시그마 알드리치, CAS Number: 9012-76-4) 5, 10, 15mg 각각을 1% 아세트산 용액 3ml에 용해시켰다. L-도파 (5mg) 또한 1% 아세트산 용액 2ml에 용해시켰다. 저분자량 키토산 및 L-도파가 용해되어 있는 상기 두 용액을 혼합하였다. 상기의 과정이 끝난 후 1N 수산화나트륨 용액을 가해 pH를 8.5 부근까지 적정하였다. 이 후 적정이 완료된 용액에 상기 실시예 <1-1> 에서 수행된 폴리에틸렌 필름을 넣어 2차 코팅을 실시하였다. 2차 코팅 공정은 항온진탕수조에서 6시간 동안 이루어졌으며, 완료된 필름은 증류수에서 가볍게 흔들어 세척 과정을 거친 후, 상온에서 2시간 건조하였다. 코팅 공정을 거치고 건조 과정까지 완료된 폴리에틸렌 필름은 접촉각 분석기를 통해 표면에 무작위적인 곳의 접촉각을 측정하여 표면의 친수성 정도를 측정하였다.

< 실험예 1>

코팅 후 표면의 친수성 정도를 파악하기 위한 접촉각 분석

접촉각 분석을 위해 접촉각 분석기 (Phenix 300 contact angle analyzer, S.E.O Co.,)를 사용하여 코팅된 폴리에틸렌 필름 표면의 접촉각을 확인하였다. 무작위적으로 3곳을 선정하여 접촉각을 분석했으며 대조군은 폴리에틸렌 필름을 사용하였다.

그 결과 도 1에서 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 1을 통해 제조된 폴리에틸렌 필름의 경우, 대조군(무처리군), 키토산 단독 처리군 및 도파 단독 처리군에 비해 접촉각이 월등히 감소하여 낮은 접촉각을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

참고로, 접촉각이란 서로 접하고 있는 액체와 고체에 있어서, 액체면과 고체면이 이루는 각을 의미하며, 접촉각은 액체와 고체 사이의 표면장력(surface tension)에 의해 영향을 받으며 고체의 표면장력이 높을수록 물의 젖음성은 높아지고 접촉각은 작아지게 된다. 따라서 접촉각이 작을수록 친수성이 높아지며, 접촉각이 높을수록 소수성이 높아지게 된다.

< 실험예 2>

저분자량 키토산의 농도와 다중 코팅을 통한 폴리에틸렌 필름의 접촉각 변화량 측정

본 실험에서는 저분자량 키토산의 농도 변화와 코팅 횟수에 따른 접촉각의 변화를 확인하기 위해 키토산의 농도를 1mg/ml, 3mg/ml, 5mg/ml의 세 가지 농도로 결정하고, 실시예 <1-2>에 따른 2차 코팅의 횟수를 추가적으로 1 또는 2회 늘려 폴리에틸렌 필름의 접촉각의 변화를 확인하였다(즉, 2차 코팅을 2회 또는 3회 실시하여 누적 코팅하였다). 접촉각은 상기 접촉각 분석기를 통하여 무작위적으로 3곳의 접촉각을 측정하였다.

그 결과 도 2에서 나타낸 바와 같이, 키토산의 농도가 너무 높거나 코팅의 횟수가 많아지게 되면 오히려 폴리에틸렌 필름의 접촉각이 상승하는 현상을 확인할 수 있었다.

Claims

(a) 도파를 포함하는 용액으로 폴리에틸렌 소재를 1차 코팅하는 단계; 및
(b) 상기 1차 코팅된 폴리에틸렌 소재를 키토산 및 도파를 포함하는 혼합액으로 2차 코팅하는 단계를 포함하는 폴리에틸렌 소재의 표면을 친수성으로 개질시키는 방법.
제1항에 있어서,
상기 도파는 L-도파, D-도파 또는 도파민인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 소재의 표면을 친수성으로 개질시키는 방법.
제1항에 있어서,
상기 도파를 포함하는 용액은 도파를 트리스(Tris) 완충 용액에 용해시킨 용액인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 소재의 표면을 친수성으로 개질시키는 방법.
제1항에 있어서,
상기 키토산은 분자량이 1,000 내지 100,000 달톤인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 소재의 표면을 친수성으로 개질시키는 방법.
제1항에 있어서,
상기 혼합액은 키토산이 1mg/ml 내지 5mg/ml의 농도로 포함되며, 도파가 1mg/ml의 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 소재의 표면을 친수성으로 개질시키는 방법.
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(ⅰ) 도파를 용해시킨 1차 코팅액을 제조하는 단계;
(ⅱ) 상기 코팅액으로 폴리에틸렌 소재의 스텐트 표면을 1차 코팅하는 단계;
(ⅲ) 키토산 및 도파를 개별적으로 용매에 용해시켜 키토산 용액과 도파 용액으로 각각 제조한 후, 이들 용액을 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 및
(ⅳ) 상기 혼합액으로 1차 코팅된 폴리에틸렌 소재의 스텐트를 2차 코팅하는 단계를 포함하는 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 (ⅲ) 단계 이후 및 (ⅳ) 단계 이전에 혼합액의 pH를 7.5 내지 8.5까지 적정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 (ⅳ) 단계는 반복하여 2회 수행되는 것을 특징으로 하는 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 1차 코팅액은 pH 7.5 내지 pH 8.5의 트리스(Tris) 완충 용액에 도파를 용해시킨 용액인 것을 특징으로 하는 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 (ⅲ) 단계의 용매는 아세트산 용액인 것을 특징으로 하는 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 도파는 L-도파, D-도파 또는 도파민인 것을 특징으로 하는 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 키토산은 분자량이 1,000 내지 100,000 달톤인 것을 특징으로 하는 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 혼합액은 키토산이 1mg/ml 내지 5mg/ml의 농도로 포함되며, 도파가 1mg/ml의 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는 친수성으로 개질된 폴리에틸렌 소재의 스텐트 제조방법.
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