KR101974373B1 - Biodegradable sphere polymer and method of preparing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 입자상 생분해성 고분자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균일한 입도 분포를 가지면서도 물리적 강도가 향상된 마이크로 스피어 형태의 입자상 생분해성 고분자 및 이를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a particulate biodegradable polymer and a method for producing the particulate biodegradable polymer. More particularly, the present invention relates to a particulate biodegradable polymer in the form of microspheres having a uniform particle size distribution and improved physical strength, and a method for producing the same.
생분해성 고분자는 분해 또는 감화의 과정 중 적어도 일부에 생물의 대사가 관여하여 저분자화되는 물질을 의미한다. 생분해성 고분자의 예로는 젤라틴, 콜라겐, 키토산, 히알루론산, 알부민 등을 들 수 있다. 그 중 젤라틴은 생체 적합성이 뛰어나고 친수성을 가지며 독성이 없기 때문에 바이오 분야로의 다양한 적용이 기대된다.A biodegradable polymer refers to a substance that is metabolized by metabolism of at least a part of the degradation or exacerbation process. Examples of the biodegradable polymer include gelatin, collagen, chitosan, hyaluronic acid, albumin, and the like. Among them, gelatin is excellent in biocompatibility, hydrophilic and non-toxic, so it is expected to be applied to various fields in biotechnology.
예를 들어, 젤라틴은 치료적 혈관 폐색술, 즉 색전술에 사용되는 색전 물질로 활용될 수 있다. 색전술은 인간 또는 인간 외의 동물의 맥관 내에 색전 물질을 주입하여 혈류를 차단하는 치료 기법을 통칭한다. 색전술은 미세도관(microcatheter)을 통해 색전 물질을 혈류에 주입하는 방법으로 수행될 수 있다. 색전 물질은 맥관을 선택적으로 폐쇄함으로써 혈류를 정상화하거나, 외과적 처치 시에 혈액 손실을 최소화하거나, 병변에 이르는 맥관을 차단하여 병변을 괴사시키거나, 또는 병변을 치료하기 위한 약물의 효용성을 증대시킬 수 있다.For example, gelatin can be used as an embolization agent for therapeutic vascular occlusion, or embolization. Embolism refers to a therapeutic technique that injects an embolus into the vasculature of a human or non-human animal to block blood flow. Embolization can be performed by injecting an embolus material into the bloodstream through a microcatheter. The embolization material can be used to normalize blood flow by selectively closing the vasculature, to minimize blood loss during surgical treatment, to block lesions leading to lesion necrosis, or to increase the efficacy of the drug to treat lesions .
특허문헌 1은 경동맥 화학색전술에 적용되는 젤라틴 스폰지 및 그 제조 방법을 개시하고 있다.
색전 물질은 대상 맥관을 선택적으로 폐쇄함으로써 치료적 효과를 발휘할 수 있다. 이를 위해 대상 맥관의 크기를 고려하여 그에 적합한 크기와 형상을 갖는 색전 물질을 이용해야 한다. 이 같은 관점에서, 색전 물질은 대략 균일한 크기를 가짐과 동시에 일정한 구형의 입자상을 갖는 것이 바람직할 수 있다.The embolization agent can exert a therapeutic effect by selectively closing the target vessel. For this, the embolus material should be used in consideration of the size of the target vasculature. From this point of view, it may be desirable that the embolization material has a substantially uniform size and at the same time has a certain spherical particle shape.
특허문헌 1은 간암에 효과적인 약물 방출 미세구로서의 젤라틴 스폰지를 개시하고 있다. 그러나 특허문헌 1의 폼 형태의 젤라틴 스폰지는 그 형상이 일정하지 않아 색전 물질로서 적합하지 않은 문제가 있다.
예를 들어, 특허문헌 1의 폼 형태의 젤라틴 스폰지는 그 제조 방법 상 필연적으로 형상을 제어할 수 없을 뿐만 아니라 동결건조 과정에서 그 형상이 더욱 파괴되어 불규칙하거나 균일하지 않은 형상을 갖는다. 일정한 형상을 갖지 않고 불규칙한 형상을 갖는 폼 형태의 색전 물질은 대상 맥관을 온전히 폐쇄할 수 없고, 심지어 맥관 폐쇄 과정에서, 또는 맥관 폐쇄 후에 맥관 내벽에 지속적인 자극이 발생하여 맥관 손상을 유발하기도 한다.For example, the gelatin sponge in the form of
한편, 색전 물질은 높은 물리적 강도와 보존 안정성을 가질 것이 요구된다. 예를 들어, 색전 물질의 물리적 강도와 보존 안정성이 충분하지 못할 경우 맥관 내에서 분해되는 속도의 증가로 인하여 의도한 폐색을 달성하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 색전술의 대상이 되는 색전 부위에 따라 특정 맥관의 경우 매우 낮은 분해 속도가 요구되는 실정이다.On the other hand, embolization materials are required to have high physical strength and storage stability. For example, if the physical strength and storage stability of the embolization material is not sufficient, an increase in the rate of disintegration in the vasculature may result in failure to achieve the intended occlusion. Particularly, according to embolization sites to be embolized, very low decomposition rates are required for specific vasculature.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 색전 물질로 이용하기에 적합한 마이크로 스피어 형태의 입자상 생분해성 고분자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, a problem to be solved by the present invention is to provide a microsphere-type particulate biodegradable polymer suitable for use as an embolization material and a method for producing the same.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing the same.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 생분해성 고분자는 포름알데히드로부터 유래한 가교 결합 및 글루타르알데히드로부터 유래한 가교 결합을 갖는다.In order to solve the above problems, the particulate biodegradable polymer according to an embodiment of the present invention has cross-linking derived from formaldehyde and cross-linking derived from glutaraldehyde.
상기 입자상 생분해성 고분자의 중심부에서, 상기 포름알데히드로부터 유래한 가교 결합의 밀도가 상기 글루타르알데히드로부터 유래한 가교 결합의 밀도보다 클 수 있다.At the center of the particulate biodegradable polymer, the density of the crosslinking derived from the formaldehyde may be greater than the density of the crosslinking derived from the glutaraldehyde.
또, 상기 글루타르알데히드로부터 유래한 가교 결합의 밀도는, 상기 입자상 생분해성 고분자의 중심부보다 외곽부에서 더 클 수 있다.The density of the cross-linking derived from the glutaraldehyde may be larger at the outer portion than at the central portion of the particulate biodegradable polymer.
상기 생분해성 고분자는 젤라틴일 수 있다.The biodegradable polymer may be gelatin.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 입자상 생분해성 고분자는 생분해성 고분자 표면에 흡착된 포름알데히드 및 글루타르알데히드를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a particulate biodegradable polymer comprising formaldehyde and glutaraldehyde adsorbed on a surface of a biodegradable polymer.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입자상 생분해성 고분자는, 상기 입자상 생분해성 고분자에 압축력을 가하는 경우에, 직경의 30% 감소가 발생하기까지의 압축력이 5mN 이상이다.The particulate biodegradable polymer according to another embodiment of the present invention for achieving the above object has a compressive force of 5 mN or more until a 30% reduction in diameter occurs when compressive force is applied to the particulate biodegradable polymer.
또, 상기 생분해성 고분자는 노말셀라인(0.9%) 내에서 60℃의 온도 조건 하에 24시간 보관한 후의 질량 감소율이 2% 이하일 수 있다.In addition, the biodegradable polymer may have a mass reduction rate of 2% or less after being stored in a normal cell (0.9%) at a temperature of 60 ° C for 24 hours.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 고분자의 제조 방법은, 생분해성 고분자의 응집체를 형성하는 단계, 상기 응집체를 제1 가교제로 1차 가교하는 단계, 및 상기 1차 가교된 응집체를 상기 제1 가교제와 상이한 제2 가교제로 2차 가교하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a biodegradable polymer, the method comprising: forming an aggregate of a biodegradable polymer; subjecting the aggregate to a primary crosslinking with a first crosslinking agent; And secondarily crosslinking the crosslinked aggregate with a second crosslinking agent different from the first crosslinking agent.
상기 제1 가교제의 분자량은 상기 제2 가교제의 분자량보다 작을 수 있다.The molecular weight of the first crosslinking agent may be smaller than the molecular weight of the second crosslinking agent.
상기 제1 가교제는 포름알데히드를 포함하고, 상기 제2 가교제는 글루타르알데히드를 포함할 수 있다.The first crosslinking agent may include formaldehyde, and the second crosslinking agent may include glutaraldehyde.
또, 상기 1차 가교하는 단계는 상기 마이셀이 분산된 유상 매질에 상기 제1 가교제를 포함하는 수용액을 제공하는 단계이고, 상기 2차 가교하는 단계는 상기 마이셀이 분산된 유상 매질에 상기 제2 가교제를 포함하는 수용액을 제공하는 단계이며, 상기 제1 가교제를 포함하는 수용액의 상기 제1 가교제의 농도는, 상기 제2 가교제를 포함하는 수용액의 상기 제2 가교제의 농도보다 작을 수 있다.The first cross-linking step is a step of providing an aqueous solution containing the first cross-linking agent in an oil-based medium in which the micelle is dispersed, and the second cross-linking step is a step in which the second cross- Wherein the concentration of the first crosslinking agent in the aqueous solution containing the first crosslinking agent may be less than the concentration of the second crosslinking agent in the aqueous solution containing the second crosslinking agent.
상기 응집체를 형성하는 단계는, 반응기 내에 유상 매질을 준비하는 단계, 상기 유상 매질에 생분해성 고분자의 수용액을 제공하는 단계, 상기 유상 매질에 계면활성제를 제공하는 단계, 및 상기 생분해성 고분자의 수용액 및 상기 계면활성제가 제공된 상기 유상 매질을 상온에서 교반하는 단계를 포함할 수 있다.The step of forming the aggregate comprises the steps of preparing an oil medium in a reactor, providing an aqueous solution of a biodegradable polymer to the oil medium, providing a surfactant to the oil medium, and a step of providing an aqueous solution of the biodegradable polymer And stirring the oily medium provided with the surfactant at room temperature.
상기 교반하는 단계에서 교반 속도는 300rpm 내지 450rpm일 수 있다.In the stirring step, the stirring speed may be 300 rpm to 450 rpm.
또, 상기 교반하는 단계에서 상기 유상 매질 내에 분산된 상기 생분해성 고분자의 마이셀이 형성되고, 상기 1차 가교하는 단계는 상기 마이셀이 분산된 유상 매질에 상기 제1 가교제를 제공하는 단계이고, 상기 2차 가교하는 단계는 상기 마이셀이 분산된 유상 매질에 상기 제2 가교제를 제공하는 단계이고, 상기 1차 가교하는 단계와 상기 2차 가교하는 단계는 상기 반응기 내에서 연속적으로 수행될 수 있다.In addition, in the stirring step, micelles of the biodegradable polymer dispersed in the oil medium are formed, and the primary crosslinking step is a step of providing the first crosslinking agent to the oil medium in which the micelle is dispersed, The step of cross-linking is a step of providing the second cross-linking agent to the oil phase in which the micelle is dispersed, and the step of primary cross-linking and the step of secondary cross-linking may be successively performed in the reactor.
또한, 상기 1차 가교하는 단계에서 제공되는 상기 제1 가교제의 몰수와, 상기 2차 가교하는 단계에서 제공되는 상기 제2 가교제의 몰수의 비율은 20:1 보다 크고 180:1 보다 작을 수 있다.Also, the ratio of the number of moles of the first crosslinking agent provided in the primary crosslinking step to the number of moles of the second crosslinking agent provided in the secondary crosslinking step may be larger than 20: 1 and smaller than 180: 1.
상기 제1 가교제의 몰수와 상기 제2 가교제의 몰수의 비율은 50:1 내지 70:1일 수 있다.The ratio of the number of moles of the first crosslinking agent to the number of moles of the second crosslinking agent may be 50: 1 to 70: 1.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 생분해성 고분자는 높은 물리적 강도 및 보존 안정성가져 색전 특성이 우수할 수 있다.The particulate biodegradable polymer according to an embodiment of the present invention has high physical strength and storage stability, so that the embolization property can be excellent.
본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 고분자의 제조 방법에 따르면 보존 안정성과 색전 특성이 향상된 입자상 생분해성 고분자를 제조할 수 있다.According to the method for producing a biodegradable polymer according to an embodiment of the present invention, a granular biodegradable polymer having improved storage stability and embolism can be produced.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the embodiments of the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 고분자의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2 내지 도 6은 도 1의 생분해성 고분자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 실험예 2에 따른 결과를 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 12는 실험예 3에 따른 결과를 나타낸 도면들이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a biodegradable polymer according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 6 are views for explaining a method of producing the biodegradable polymer of FIG. 1. FIG.
7 is a graph showing the results according to Experimental Example 2;
8 to 12 are diagrams showing the results according to Experimental Example 3.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown. However, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. To fully disclose the scope of the invention to a person skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서, 「및/또는」은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 「내지」를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. 「약」 또는 「대략」은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.In this specification, " and / or " includes each and every combination of one or more of the mentioned items. The numerical range indicated by using " to " represents a numerical range including the values described before and after the lower limit and the upper limit, respectively. &Quot; about " or " approximately " means a value or numerical range within 20% of the value or numerical range described thereafter.
이하, 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 입자상 생분해성 고분자 및 생분해성 고분자의 제조 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method for producing the particulate biodegradable polymer and the biodegradable polymer according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 고분자의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a biodegradable polymer according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 생분해성 고분자의 제조 방법은, 생분해성 고분자의 응집체를 형성하는 단계(S110), 상기 응집체를 1차 가교하는 단계(S120) 및 상기 1차 가교된 응집체를 2차 가교하는 단계(S130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a method for producing a biodegradable polymer according to an exemplary embodiment of the present invention includes forming an aggregate of a biodegradable polymer (S110), primary crosslinking the aggregate (S120) (S130). ≪ / RTI >
이하, 도 2 내지 도 6을 더 참조하여 본 실시예에 따른 생분해성 고분자의 제조 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method for producing a biodegradable polymer according to this embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 6. FIG.
우선 도 2는 도 1의 생분해성 고분자의 제조 방법의 생분해성 고분자의 응집체(300a)를 형성하는 단계(S110)를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a step S110 of forming an
예시적인 실시예에서, 생분해성 고분자의 응집체(300a)를 형성하는 단계(S110)는 반응기(100) 내에 유상 매질(200a)을 준비하는 단계, 유상 매질(200a)에 생분해성 고분자의 수용액을 제공하는 단계, 유상 매질(200a)에 계면활성제를 제공하는 단계, 및 유상 매질(200a)을 교반하는 단계를 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the step S110 of forming the
후술할 바와 같이, 생분해성 고분자의 응집체(300a)는 유상 매질(200a) 내에서 마이셀을 형성할 수 있다. 생분해성 고분자의 응집체(300a), 예컨대 젤라틴의 응집체가 마이셀을 형성할 수 있으면 유상 매질(200a)의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 유상 매질(200a)은 카놀라유, 체리씨유, 홍화씨유 등의 식물성 기름을 포함할 수 있다. As described later, the aggregate 300a of the biodegradable polymer can form micelles in the
생분해성 고분자의 수용액은 용매 및 용매에 용해된 생분해성 고분자를 포함할 수 있다. 상기 생분해성 고분자는 젤라틴이고, 상기 생분해성 고분자의 수용액은 젤라틴 수용액일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 용매는 증류수 또는 노말셀라인을 포함할 수 있다. 생분해성 고분자 수용액 중의 생분해성 고분자 함량은 약 10.0 중량% 이상 40 중량% 이하의 범위로 포함될 수 있다. 생분해성 고분자가 40 중량% 초과로 포함되면 생분해성 고분자의 응집체(300a)의 밀집도가 너무 커져 입자상 생분해성 고분자의 크기 제어가 어려울 수 있다. 또, 생분해성 고분자가 10 중량% 미만으로 포함되면 완전한 구 형상의 생분해성 고분자의 응집체(300a) 형성이 곤란할 수 있다.The aqueous solution of the biodegradable polymer may include a biodegradable polymer dissolved in a solvent and a solvent. The biodegradable polymer may be gelatin and the aqueous solution of the biodegradable polymer may be an aqueous gelatin solution, but the present invention is not limited thereto. The solvent may include distilled water or normal celluloses. The biodegradable polymer content in the biodegradable polymer aqueous solution may be in the range of about 10.0 wt% to 40 wt%. If the biodegradable polymer is contained in an amount of more than 40% by weight, the density of the aggregate 300a of the biodegradable polymer becomes too large and it may be difficult to control the size of the particulate biodegradable polymer. In addition, when the biodegradable polymer is contained in an amount of less than 10% by weight, it may be difficult to form
몇몇 실시예에서, 첨가되는 생분해성 고분자 수용액과 반응계를 형성하는 유상 매질(200a)의 부피비는 약 3:100 내지 10:100일 수 있다. 생분해성 고분자 수용액의 첨가 부피가 10:100 보다 크면 생분해성 고분자의 응집체(300a) 간에 응집 현상이 생길 수 있다. 또, 생분해성 고분자 수용액의 첨가 부피가 3:100 보다 작으면 안정적인 생분해성 고분자의 응집체(300a) 형성이 어려울 수 있다.In some embodiments, the volume ratio of the aqueous biodegradable polymer solution to be added and the oily medium 200a forming the reaction system may be about 3: 100 to 10: 100. If the addition volume of the biodegradable polymer aqueous solution is larger than 10: 100, aggregation phenomenon may occur between the
몇몇 실시예에서, 생분해성 고분자 수용액은 가교제를 더 포함할 수 있다. 생분해성 고분자 수용액 내의 가교제는 생분해성 고분자의 응집체(300a)를 예비적으로 가교하여 생분해성 고분자의 응집체(300a) 안정적인 형성에 도움을 줄 수 있다. 상기 가교제는 포름알데히드 또는 글루타르알데히드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In some embodiments, the biodegradable polymer aqueous solution may further comprise a crosslinking agent. The crosslinking agent in the aqueous solution of the biodegradable polymer can preliminarily crosslink the aggregate 300a of the biodegradable polymer to help stabilize the
계면활성제는 상기 생분해성 고분자 수용액이 생분해성 고분자의 응집체(300a), 예컨대 생분해성 고분자의 마이셀을 형성할 수 있도록 도움을 줄 수 있다. 계면활성제의 종류는 유상 매질(200a)의 종류를 고려하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 계면활성제는 지방산 에스테르 계열 계면활성제, 디메티콘(dimethicone) 계열 계면활성제, 플루로닉(pluronic) 계열 계면활성제 또는 폴리솔베이트(polysorbate) 계열 계면활성제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 첨가되는 계면활성제와 반응계를 형성하는 유상 매질(200a)의 부피비는 약 0.01:100 내지 0.1:100일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The surfactant can help the aqueous solution of the biodegradable polymer form micelles of the
유상 매질(200a)에 생분해성 고분자의 수용액과 계면활성제를 제공한 후에, 유상 매질(200a)을 교반할 수 있다. 유상 매질(200a)을 교반하는 단계는 유상 매질(200a) 내에 분산된 생분해성 고분자의 응집체(300a)를 형성하는 단계일 수 있다. 유상 매질(200a)을 교반하는 단계는 임펠라 등의 교반기(400)를 이용하여 수행될 수 있다.After the aqueous medium of the biodegradable polymer and the surfactant are provided in the
유상 매질(200a)을 교반하는 단계는 상온에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 유상 매질(200a)을 교반하는 단계는 약 15℃ 내지 25℃, 또는 약 20℃에서 수행될 수 있다. 생분해성 고분자의 수용액이 첨가된 유상 매질(200a)을 15℃ 보다 낮은 온도에서 교반할 경우 생분해성 고분자의 응집체(300a)가 형성하는 속도가 지나치게 상승하여 생분해성 고분자의 응집체(300a)의 크기 제어가 곤란할 수 있다. 또, 25℃ 보다 높은 온도에서 교반할 경우 생분해성 고분자가 안정적인 마이셀을 형성하지 못할 수 있다.The step of stirring the
또, 유상 매질(200a)을 교반하는 단계에서 교반기(400)의 교반 속도는 약 300rpm 내지 450rpm일 수 있다. 교반 속도가 450rpm 보다 크면 생분해성 고분자의 응집체(300a)가 안정적인 구 형상을 유지하지 못하고 분해되는 문제가 발생할 수 있다. 또, 교반 속도가 300rpm보다 작으면 마이셀이 형성되지 않을 수 있다.In the step of stirring the
본 단계에서 형성된 생분해성 고분자의 응집체(300a)는 유상 매질(200a) 내에서 액적(droplet)을 형성하며 대략 균일하게 분산된 상태일 수 있다.The aggregate 300a of the biodegradable polymer formed in this step forms a droplet in the
다음으로 도 3은 도 1의 생분해성 고분자의 제조 방법의 1차 가교 단계(S120)를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 1차 가교된 생분해성 고분자의 응집체(300b)를 나타낸 모식도이다.Next, FIG. 3 is a view showing a first cross-linking step (S120) of the method for producing the biodegradable polymer of FIG. 1, and FIG. 4 is a schematic view showing an aggregate 300b of the first cross-linked biodegradable polymer of FIG.
예시적인 실시예에서, 1차 가교 단계(S120)는 생분해성 고분자의 응집체가 분산된 유상 매질(200b)에 제1 가교제(500)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 1차 가교 단계(S120)는 생분해성 고분자의 응집체가 분산된 유상 매질(200b)에 제1 가교제(500)를 포함하는 수용액을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 마이셀을 형성한 생분해성 고분자를 적어도 부분적으로 가교시킴으로써 입자상 생분해성 고분자 간의 응집을 방지하고 물리적 강도를 향상시킬 수 있다. 또한 입자상 생분해성 고분자의 물리/화학적 안정성을 향상시켜 보존 안정성을 개선할 수 있다. 1차 가교 단계(S120)는 유상 매질(200b) 내에서 수행될 수 있다. 즉, 1차 가교 단계(S120)는 반응기(100) 내에서 생분해성 고분자의 응집체(도 2의 300a)가 형성된 후 동일 반응기(100) 내에서 연속적으로 수행될 수 있다. 또, 1차 가교하는 단계(S120)의 가교 시간은 약 30분 내지 120분 이하의 시간 동안 수행될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, the primary crosslinking step (S120) may comprise providing a first crosslinker (500) to the oil medium (200b) in which aggregates of biodegradable polymers are dispersed. Specifically, the primary crosslinking step (S120) may include providing an aqueous solution containing the first crosslinking agent (500) in the oil medium (200b) in which aggregates of the biodegradable polymer are dispersed. By biasing the biodegradable polymer forming the micelle at least partially, it is possible to prevent agglomeration between the particulate biodegradable polymer and improve physical strength. Further, the physical / chemical stability of the particulate biodegradable polymer can be improved and the storage stability can be improved. The primary crosslinking step (S120) may be carried out in the oil medium (200b). That is, the primary crosslinking step (S120) can be continuously performed in the same reactor (100) after the agglomerated biodegradable polymer (300a in FIG. 2) is formed in the reactor (100). In addition, the crosslinking time of the primary crosslinking step (S120) may be performed for a time of about 30 minutes to 120 minutes or less, but the present invention is not limited thereto.
1차 가교하는 단계(S120)에서 사용되는 제1 가교제(500)는 알데히드계 가교제일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 가교제(500)는 포름알데히드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 가교제(500)는 수용액 상태, 즉 포름알데히드 수용액 상태로 제공될 수 있다. The
제1 가교제(500)가 포름알데히드를 포함할 경우 생분해성 고분자의 응집체(300b)의 외부 표면 뿐만 아니라, 생분해성 고분자의 응집체(300b)의 내부 가교를 수행할 수 있다. 즉, 1차 가교제(즉, 제1 가교제(500))로서 포름알데히드를 사용할 경우, 포름알데히드는 생분해성 고분자의 응집체(300b) 내부까지 충분히 침투할 수 있다. 이를 통해 1차 가교제로서 다른 가교제(예컨대, 글루타르알데히드 등)를 사용한 경우에 비해 생분해성 고분자의 응집체(300b) 내부, 예컨대 입자상 생분해성 고분자의 중심부의 가교 밀도를 향상시킬 수 있다. 입자상 생분해성 고분자의 외곽부 뿐만 아니라 중심부의 가교 결합을 충분히 형성함으로써 입자상 생분해성 고분자의 내부로부터 생분해성 고분자 물질이 용출되는 것을 억제할 수 있다.When the
1차 가교된 생분해성 고분자의 응집체(300b) 내의 포름알데히드로부터 유래한 가교 결합의 밀도(예컨대, 카운트)는 대략 균일할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The density (for example, count) of crosslinking derived from formaldehyde in the aggregate 300b of the primary crosslinked biodegradable polymer may be substantially uniform, but the present invention is not limited thereto.
다음으로 도 5는 도 1의 생분해성 고분자의 제조 방법의 2차 가교 단계(S130)를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 2차 가교된 생분해성 고분자의 응집체(300c), 즉 입자상 생분해성 고분자(300c)를 나타낸 모식도이다.Next, FIG. 5 is a view showing a secondary crosslinking step (S130) of the method for producing the biodegradable polymer of FIG. 1, FIG. 6 is a view showing an aggregate 300c of the secondary crosslinked biodegradable polymer of FIG. 5, Is a schematic view showing the
예시적인 실시예에서, 2차 가교 단계(S130)는 1차 가교된 생분해성 고분자의 응집체가 분산된 유상 매질(200c)에 제2 가교제(600)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 2차 가교 단계(S130)는 1차 가교된 생분해성 고분자의 응집체가 분산된 유상 매질(200c)에 제2 가교제(600)를 포함하는 수용액을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 1차 가교된 생분해성 고분자를 적어도 부분적으로 더욱 가교시킴으로써 입자상 생분해성 고분자 간의 응집을 방지하고 물리적 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 입자상 생분해성 고분자의 물리/화학적 안정성을 향상시켜 보존 안정성을 더욱 개선할 수 있다. 2차 가교 단계(S130)는 유상 매질(200c) 내에서 수행될 수 있다. 즉, 2차 가교 단계(S130)는 반응기(100) 내에서 생분해성 고분자의 응집체를 1차 가교(S120)하여 1차 가교된 생분해성 고분자의 응집체(도 3의 300b)를 형성한 후 동일 반응기(100) 내에서 연속적으로 수행될 수 있다. 또, 2차 가교하는 단계(S130)의 가교 시간은 약 30분 내지 120분 이하의 시간 동안 수행될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, the secondary crosslinking step (S130) may include providing a second crosslinker (600) to the oil medium (200c) in which aggregates of the primary crosslinked biodegradable polymer are dispersed. Specifically, the secondary crosslinking step (S130) may include providing an aqueous solution containing the second crosslinking agent (600) in the oil medium (200c) in which aggregates of the primary crosslinked biodegradable polymer are dispersed. By crosslinking the primary crosslinked biodegradable polymer at least partially, it is possible to prevent agglomeration between the particulate biodegradable polymer and further improve the physical strength. Further, the physical / chemical stability of the particulate biodegradable polymer can be improved and the storage stability can be further improved. The secondary crosslinking step (S130) may be performed in the oil medium (200c). That is, in the secondary crosslinking step S130, the agglomerated biodegradable polymer is first crosslinked (S120) in the
2차 가교하는 단계(S130)에서 사용되는 제2 가교제(600)는 알데히드계 가교제일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 가교제(600)는 제1 가교제(500)에 비해 분자량이 더 클 수 있다. 이를 통해 생분해성 고분자의 응집체(300c)의 외부 가교 밀도를 더욱 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 가교제(600)는 글루타르알데히드를 포함할 수 있다. The
제2 가교제(600)는 수용액 상태, 즉 글루타르알데히드 수용액 상태로 제공될 수 있다. 제2 가교제(600)를 포함하는 수용액 중의 제2 가교제(600)의 농도는 제1 가교제(500)를 포함하는 수용액 중의 제1 가교제(500)의 농도보다 더 작을 수 있다. 제2 가교제(600) 용액의 농도를 제1 가교제(500) 용액의 농도보다 작게 하여 2차 가교하는 단계(S130)에서 생분해성 고분자 응집체의 외부 표면을 집중적으로 가교할 수 있다.The
또, 1차 가교하는 단계(S120)에서 제공되는 제1 가교제(500)(예컨대, 포름알데히드)의 몰수는 2차 가교하는 단계(S130)에서 제공되는 제2 가교제(600)(예컨대, 글루타르알데히드)의 몰수보다 클 수 있다. 제1 가교제(500)의 몰수와 제2 가교제(600)의 몰수의 비율은 약 20:1 보다 크고 180:1 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 가교제(500)의 몰수와 제2 가교제(600)의 몰수의 비율은 약 50:1 내지 70:1일 수 있다. 이에 대하여는 실험예와 함께 후술한다.The number of moles of the first crosslinking agent 500 (for example, formaldehyde) provided in the primary crosslinking step S120 may be controlled by controlling the number of moles of the second crosslinking agent 600 (for example, glutaraldehyde) supplied in the secondary crosslinking step S130 Aldehyde). The ratio of the number of moles of the first crosslinking agent (500) to the number of moles of the second crosslinking agent (600) may be greater than about 20: 1 and less than 180: 1. For example, the ratio of the number of moles of the
제2 가교제(600)가 글루타르알데히드를 포함할 경우 생분해성 고분자의 응집체(300c)의 외부 표면의 가교 밀도를 선택적으로 향상시킬 수 있다. 즉, 2차 가교제(즉, 제2 가교제(600))로서 글루타르알데히드를 사용할 경우, 글루타르알데히드는 생분해성 고분자의 응집체(300c) 외부 표면에 대한 가교능이 생분해성 고분자의 응집체(300c) 내부에 대한 가교능보다 클 수 있다. 이를 통해 2차 가교제로서 다른 가교제(예컨대, 포름알데히드 등)를 사용한 경우에 비해 생분해성 고분자의 응집체(300c)를 중심부에서 외곽부 방향으로 갈수록 가교도를 점차 증가시킬 수 있다. 2차 가교된 생분해성 고분자의 응집체(300c), 즉 입자상 생분해성 고분자(300c)의 가교 밀도를 중심부보다 외곽부에서 더 크게 구성함으로써 입자상 생분해성 고분자(300c)의 물리/화학적 안정성을 향상시킬 수 있고 보존 안정성을 개선할 수 있다.When the
본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 1차 가교 단계에서 사용되는 가교제로서 글루타르알데히드를 사용할 경우 1차 가교 단계에서 생분해성 고분자 응집체의 불균일한 가교가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 1차 가교된 생분해성 고분자 응집체의 외곽부의 가교도가 중심부의 가교도보다 커질 수 있다. 글루타르알데히드를 이용하여 생분해성 고분자의 응집체의 외곽부가 충분히 가교되면 2차 가교 단계에서 사용되는 가교제가 생분해성 고분자의 응집체의 중심부까지 침투하기 어려울 수 있다. 즉, 본 실시예와 같이 상대적으로 분자량이 작은 포름알데히드를 이용하여 1차 가교를 수행(S120)한 후, 상대적으로 분자량이 큰 글루타르알데히드를 이용하여 2차 가교를 수행(S130)할 경우 입자상 생분해성 고분자(300c)의 외곽부 뿐만 아니라 중심부 또한 충분한 가교 밀도를 갖도록 할 수 있다.Although the present invention is not limited thereto, when glutaraldehyde is used as the crosslinking agent used in the primary crosslinking step, non-uniform crosslinking of the biodegradable polymer aggregate may occur in the primary crosslinking step. For example, the cross-linking degree of the outer portion of the primary cross-linked biodegradable polymer aggregate may be larger than that of the central portion. When the outer part of the agglomerate of the biodegradable polymer is sufficiently crosslinked using glutaraldehyde, the crosslinking agent used in the second crosslinking step may be difficult to penetrate into the center of the agglomerate of the biodegradable polymer. That is, when primary crosslinking is performed using relatively small molecular weight formaldehyde (S120) as in the present embodiment, and secondary crosslinking is performed using relatively large molecular weight glutaraldehyde (S130) The center portion as well as the outer portion of the
2차 가교된 생분해성 고분자의 응집체(300c), 즉 입자상 생분해성 고분자(300c) 내의 글루타르알데히드로부터 유래한 가교 결합의 밀도(예컨대, 카운트)는 입자상 생분해성 고분자(300c)의 중심부보다 외곽부에서 더 클 수 있다. 또한 입자상 생분해성 고분자(300c)의 중심부에서, 포름알데히드로부터 유래한 가교 결합의 밀도(예컨대, 카운트)는 글루타르알데히드로부터 유래한 가교 결합의 밀도(예컨대, 카운트)보다 클 수 있다.The density (for example, count) of crosslinking derived from the glutaraldehyde in the aggregated
또한 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 입자상 생분해성 고분자(300c)를 색전 물질로 이용하는 경우에 맥관의 완전한 폐색이 가능하고, 맥관 내벽의 자극을 최소화하여 시술을 용이하게 할 수 있고 시술 경과를 개선할 수 있다. 또, 종래의 폼 또는 스폰지 형태의 색전 물질은 그 불규칙한 형상으로 인해 스폰지들 간의 응집 문제가 있으며, 현탁액이 불안정하여 색전술 직전에 현탁액을 형성해야 하는 등 임상 상의 문제점이 있다. 그러나 스폰지 형태의 색전 물질과 달리 실질적으로 구 형상을 갖는 본 실시예에 따라 제조된 입자상 생분해성 고분자(300c)는 입자 간의 응집을 최소화할 수 있다. 또한, 생분해성 고분자가 스폰지 형태가 아닌 입자상을 가짐에도 불구하고, 입자상 생분해성 고분자(300c)가 포름알데히드로부터 유래한 가교 결합 및 글루타르알데히드로부터 유래한 가교 결합을 가지고, 우수한 물리적 강도 및 보존 안정성을 가질 수 있다. 예를 들어, 입자상 생분해성 고분자(300c)에 압축력을 가하는 경우에도, 직경의 30% 감소가 발생하기까지의 압축력이 5mN 이상으로 우수한 압축 강도를 가질 수 있다. 나아가 노말셀라인(0.9% NaCl) 내에서 60℃의 온도 조건 하에 24시간 보관한 후에도 질량 감소율이 2% 이하일 수 있다.For example, when the granular
몇몇 실시예에서, 본 실시예에 따라 제조된 입자상 생분해성 고분자(300c)는 상기 입자(즉, 생분해성 고분자) 표면 부근, 또는 그 내부에 물리/화학적으로 흡착된 포름알데히드 및/또는 글루타르알데히드를 포함할 수 있다. 상기 포름알데히드 및 상기 글루타르알데히드는 앞서 설명한 1차 가교 단계(S120) 및 2차 가교 단계(S130)에서 사용된 제1 가교제(500) 및 제2 가교제(600)가 입자상 생분해성 고분자(300c) 표면에 잔존하는 것일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In some embodiments, the particulate
또한 몇몇 실시예에서, 본 실시예에 따라 제조된 입자상 생분해성 고분자(300c)는 적절한 분산매, 예컨대 노말셀라인, 및 부형제, 희석제 등의 첨가제와 함께 현탁액 형태로 제형화되거나, 약물이 로딩된 상태로 제공될 수도 있다.Also, in some embodiments, the particulate
이하, 구체적인 실험예를 통해 본 실시예에 따른 입자상 생분해성 고분자(300c) 및 그 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the particulate
<제조예><Production Example>
도 1 내지 도 6과 함께 설명한 입자상 생분해성 고분자의 제조 시스템을 이용하여 젤라틴 마이셀을 형성하고, 이를 가교하여 입자상 젤라틴을 제조하였다. The gelatin micelles were formed using the system for producing particulate biodegradable polymers described in conjunction with FIGS. 1 to 6, and crosslinked to prepare particulate gelatin.
구체적으로, 500mL 용량의 비이커에 카놀라유 350mL, 20% 젤라틴 수용액을 20mL 첨가하여 혼합하였다. 그리고 계면활성제로서 트윈-80(Tween-80)을 100μL 더 첨가하였다. 그 다음 임펠라를 이용하여 400rpm의 속도로 교반하여 젤라틴 마이셀을 형성하였다.Specifically, 350 mL of canola oil and 20 mL of 20% gelatin aqueous solution were added to a 500 mL beaker and mixed. And 100 mu L of Tween-80 as a surfactant was further added. Then, the mixture was stirred at a speed of 400 rpm using an impeller to form gelatin micelles.
그 다음 하기 표 1에 나타낸 것과 같은 조건으로 상온에서 1차 가교 및 2차 가교를 각각 60분 동안 수행하여 입자상 젤라틴을 제조하였다. 하기 표 1에서 FA는 포름알데히드를 의미하고, GA는 글루타르알데히드를 의미한다.Then, primary crosslinking and secondary crosslinking were carried out for 60 minutes at room temperature under the conditions shown in Table 1 below to produce granular gelatin. In Table 1 below, FA means formaldehyde and GA means glutaraldehyde.
<비교예><Comparative Example>
제조예들과 마찬가지의 방법으로 젤라틴 마이셀을 형성하였다. 그 다음 하기 표 2에 나타낸 것과 같은 조건으로 상온에서 가교를 수행하여 입자상 젤라틴을 제조하였다. 하기 표 1에서 FA는 포름알데히드를 의미하고, GA는 글루타르알데히드를 의미한다.Gelatin micelles were formed in the same manner as in the preparation examples. Then, cross-linking was carried out at room temperature under the conditions shown in Table 2 to prepare granular gelatin. In Table 1 below, FA means formaldehyde and GA means glutaraldehyde.
<실험예 1><Experimental Example 1>
상기 제조예들 및 비교예들에서 제조된 입자상 젤라틴을 현미경으로 관찰하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The particulate gelatin produced in the above Preparation Examples and Comparative Examples was observed under a microscope and the results are shown in Table 3 below.
상기 표 3을 참조하면, 제조예 1 내지 제조예 3에 따라 제조된 입자상 젤라틴의 경우 마이크로 스피어 형태를 갖는 것을 확인할 수 있다. 특히 제조예 2 및 제조예 3의 경우 매우 균일한 입도를 가지고, 실질적인 구 형상을 갖는 것을 확인할 수 있다. 또한 글루타르알데히드 40mL를 이용하여 가교를 수행한 비교예 1도 마이크로 스피어 형태의 입자상 젤라틴을 형성하는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 3, it can be confirmed that the particulate gelatin prepared according to Preparation Examples 1 to 3 has a microsphere shape. In particular, in Production Example 2 and Production Example 3, it can be confirmed that it has a very uniform particle size and a substantial spherical shape. Also, it was confirmed that Comparative Example 1 in which crosslinking was carried out using 40 mL of glutaraldehyde also formed microparticle particulate gelatin.
반면, 포름알데히드의 농도를 달리하여 가교를 수행한 비교예 2 내지 비교예 5의 경우 마이크로 스피어 형태의 입자상 젤라틴을 형성하지 못하는 것을 확인할 수 있다. 0.74%의 포름알데히드를 이용하여 가교한 비교예 6의 경우 어느 정도 마이크로 스피어 형상을 갖는 입자상 젤라틴을 형성하는 것을 확인할 수 있으나, 입도 분포가 매우 불균일하고 가교도가 부족하여 그 형상을 유지하지 못하는 것을 확인할 수 있다.On the other hand, in the case of Comparative Examples 2 to 5 in which cross-linking was carried out at different concentrations of formaldehyde, it can be confirmed that microsphere-type particulate gelatin can not be formed. In Comparative Example 6 crosslinked using 0.74% formaldehyde, it can be confirmed that particulate gelatin having a microsphere shape is formed to a certain extent, but it is confirmed that the particle size distribution is very uneven and the degree of crosslinking is insufficient to maintain the shape .
글루타르알데히드를 이용하여 복수회 가교를 수행한 비교예 7 및 비교예 8의 경우, 입자상 젤라틴을 형성하지 못하고 복수개의 입자상 젤라틴이 서로 응집 내지는 결합되는 불량이 발생하는 것을 확인할 수 있다.In the case of Comparative Example 7 and Comparative Example 8 in which glutaraldehyde was used to perform crosslinking a plurality of times, it was confirmed that a plurality of particulate gelatins could not coagulate or aggregate without forming particulate gelatin.
또, 글루타르알데히드를 이용하여 복수회 가교를 수행한 비교예 9 및 비교예 10의 경우, 어느 정도 입자상 젤라틴을 형성하는 경우를 확인할 수 있으나, 반복 실험에 따른 재현성이 매우 낮았다. 특히, 교반 속도 및 반응기의 용량 등에 따라 재현성이 매우 낮았다. 즉, 반복 실험에 따라 마이크로 스피어 형태를 갖지 못하고 응집도가 매우 높은 젤라틴 덩어리를 형성하는 경우가 빈번하게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 산업상 이용 가능성이 없었다.In the case of Comparative Example 9 and Comparative Example 10 in which glutaraldehyde was used to perform crosslinking a plurality of times, it was confirmed that particulate gelatin was formed to some extent, but reproducibility in repeated experiments was very low. Especially, the reproducibility was very low depending on the stirring speed and the capacity of the reactor. In other words, it was confirmed that gelatin masses having a very high degree of coagulation without frequent microsphere formation were frequently formed according to repeated experiments, and there was no possibility of industrial use.
즉, 비교예 2 내지 비교예 6을 참조하면, 포름알데히드만을 가교제로 이용할 경우 가교도가 충분하지 못하여 마이크로 스피어 형태를 유지하지 못하는 것을 알 수 있다. 이는 포름알데히드의 가교도가 충분하지 못하기 때문일 수 있다. 또, 비교예 7 내지 비교예 10을 참조하면, 글루타르알데히드를 이용하여 복수회 가교를 수행할 경우 입자들 간의 가교 내지는 응집이 발생하여 균일한 크기의 마이크로 스피어를 형성하지 못함을 알 수 있다.That is, referring to Comparative Examples 2 to 6, it can be seen that when only formaldehyde is used as the crosslinking agent, the crosslinking degree is not sufficient and the microsphere shape can not be maintained. This may be due to insufficient crosslinking of formaldehyde. Also, referring to Comparative Examples 7 to 10, it can be seen that cross-linking or aggregation occurs between particles when glutaraldehyde is used to perform cross-linking a plurality of times, failing to form microspheres of uniform size.
<실험예 2><Experimental Example 2>
상기 제조예들 및 비교예들 중에서, 어느 정도 마이크로 스피어 형태를 갖는 입자상 젤라틴을 형성할 수 있는 제조예 2, 제조예 3, 비교예 1, 비교예 9, 및 비교예 10에 따른 입자상 젤라틴을 이용하여 물리적 강도 테스트를 진행하였다. Among the above production examples and comparative examples, granular gelatin according to Production Example 2, Production Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 9 and Comparative Example 10 capable of forming particulate gelatin having a microsphere shape to some extent was used And the physical strength test was carried out.
구체적으로, 제조예 2, 제조예 3, 비교예 1, 비교예 9 및 비교예 10에 따라 제조된 입자상 젤라틴을 분급하여 대략 1,000 마이크로미터 입경 크기의 입자상 젤라틴을 선별하였다. 그리고 입자상 젤라틴에 압축력을 가하였다. 이 때에, 직경의 30% 감소가 발생하기까지, 즉 압축력을 가한 방향으로의 입경 크기가 대략 700 마이크로미터로 변형되기까지의 압축력을 측정하였다. 상기 실험을 10회 반복하여 그 결과를 도 7에 나타내었다.Specifically, the particulate gelatin produced according to Production Example 2, Production Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 9, and Comparative Example 10 was classified to select particulate gelatin having a particle size of about 1,000 micrometers. And compressive force was applied to the particulate gelatin. At this time, a compressive force was measured until a reduction of 30% in diameter occurred, that is, until a particle size in the direction of compressive force was deformed to approximately 700 micrometers. The above experiment was repeated 10 times and the results are shown in Fig.
도 7을 참조하면, 제조예 2, 제조예 3, 비교예 9 및 비교예 10에 따라 제조된 입자상 젤라틴의 경우 상대적으로 물리적 강도가 우수한 것을 확인할 수 있다. 특히 제조예 2의 경우 직경의 30% 변형이 발생하기까지의 압축력이 약 5.4 mN, 즉 직경의 30% 변형이 발생하기까지의 압축력이 5.0 mN 이상으로 매우 우수한 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7, it can be confirmed that the particulate gelatin prepared according to Production Example 2, Production Example 3, Comparative Example 9, and Comparative Example 10 has relatively high physical strength. In particular, in the case of Production Example 2, it can be confirmed that the compression force until the 30% deformation of the diameter was about 5.4 mN, that is, the compression force until the deformation of 30% of the diameter was 5.0 mN or more.
즉, 제조예 1 내지 제조예 3 중에서도, 포름알데히드의 몰수와 글루타르알데히드의 몰수의 비율이 약 60:1 및 약 20:1인 제조예 2 및 제조예 3의 경우, 몰수의 비율이 약 180:1인 제조예 1에 비해 입도 분포가 균일한 마이크로 스피어 형태의 입자상 젤라틴을 형성하는 것을 알 수 있다. 또, 포름알데히드의 몰수와 글루타르알데히드의 몰수의 비율이 약 60:1인 제조예 2의 경우, 몰수의 비율이 약 20:1인 제조예 3에 비해 물리적 강도가 더 우수한 것을 알 수 있다.That is, in Production Examples 2 and 3, in which the ratio of the number of moles of formaldehyde to the number of moles of glutaraldehyde was about 60: 1 and about 20: 1, the molar ratio was about 180 : ≪ sep > 1 < tb > < tb > < SEP > It can also be seen that the physical strength of Preparation Example 2 having a molar ratio of formaldehyde to the number of moles of glutaraldehyde of about 60: 1 is higher than that of Preparation Example 3 having a molar ratio of about 20: 1.
반면, 비교예 1에 따라 제조된 입자상 젤라틴의 경우 직경의 30% 변형이 발생하기까지의 압축력이 약 2.0 mN에 불과한 것을 확인할 수 있다. 즉, 글루타르알데히드만으로 가교를 수행한 비교예 1의 경우 물리적 강도가 충분하지 못함을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the particulate gelatin prepared according to Comparative Example 1, the compressive force until the 30% deformation of the diameter occurred was only about 2.0 mN. That is, it can be seen that the physical strength is not sufficient in the case of Comparative Example 1 in which crosslinking is performed only with glutaraldehyde.
<실험예 3><Experimental Example 3>
제조예 2, 제조예 3, 비교예 1, 비교예 9, 및 비교예 10에 따른 입자상 젤라틴을 이용하여 보존 안정성 테스트를 진행하였다.The storage stability test was carried out using the particulate gelatin according to Production Example 2, Production Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 9, and Comparative Example 10.
구체적으로, 제조예 2, 제조예 3, 비교예 1, 비교예 9, 및 비교예 10에 따른 입자상 젤라틴을 노말셀라인(0.9% NaCl)에 보관하며 온도 및 보관 기간에 따른 질량 감소율을 비교하여 그 결과를 각각 도 8 내지 도 12에 나타내었다. 보관 기간에 따라 질량 감소율이 큰 경우 입자상 젤라틴 내 젤라틴 물질이 용출된 것으로 이해될 수 있다. 도 8 내지 도 12에서, RT는 상온을 의미한다.Specifically, the mass reduction rates of the granular gelatin according to Production Example 2, Production Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 9 and Comparative Example 10 were stored in normal cell (0.9% NaCl) The results are shown in Figs. 8 to 12, respectively. It can be understood that when the mass reduction rate is large depending on the storage period, the gelatin material in the particulate gelatin is eluted. 8 to 12, RT means room temperature.
도 8 내지 도 12를 비교하면, 제조예 2, 제조예 3, 비교예 9 및 비교예 10에 따라 제조된 입자상 젤라틴의 경우 보존 안정성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 특히 제조예 2 및 제조예 3에 따른 입자상 젤라틴의 경우, 60℃에서 24시간 보관 후의 질량 감소율이 2% 이하이고, 60℃에서 7일간 보관 후의 질량 감소율이 약 20%인 것을 확인할 수 있다. 반면, 비교예 1에 따라 제조된 입자상 젤라틴의 경우 60℃에서 7일간 보관 후의 질량 감소율이 약 30%인 것을 확인할 수 있다. 즉, 글루타르알데히드만으로 가교를 수행한 비교예 1의 경우 물리/화학적 안정성이 충분하지 못한 것을 알 수 있다.Comparing FIGS. 8 to 12, it can be confirmed that the granular gelatin produced according to Production Example 2, Production Example 3, Comparative Example 9, and Comparative Example 10 has excellent storage stability. Particularly, in the case of the particulate gelatin according to Production Example 2 and Production Example 3, the mass reduction rate after storage at 60 ° C for 24 hours was 2% or less, and the mass reduction rate after storage at 60 ° C for 7 days was about 20%. On the other hand, in the case of the particulate gelatin produced according to Comparative Example 1, the mass reduction rate after storage for 7 days at 60 ° C is about 30%. That is, it can be seen that Comparative Example 1 in which crosslinking was carried out only with glutaraldehyde had insufficient physical / chemical stability.
결론적으로, 포름알데히드 및 글루타르알데히드를 이용하여 가교를 수행한 제조예 1 내지 제조예 3, 특히 제조예 2의 경우 매우 균일한 입도 분포를 갖는 마이크로 스피어 형태의 입자상 젤라틴을 형성할 수 있음을 알 수 있다. 특히 반복 실험에도 불구하고 동일한 형상의 입자상 젤라틴을 형성할 수 있었다. 또, 상대적으로 강한 물리적 강도와 보존 안정성을 가짐을 알 수 있다. 특히, 비교예 1과 비교할 경우 물리적 강도는 약 1.5배 내지 2.7배 증가하고, 보존 안정성 또한 10%포인트 개선된 것을 확인할 수 있다. 이는 포름알데히드가 입자상 젤라틴 내부로 충분히 침투하여 내부의 가교 밀도를 높임으로써 젤라틴 자체의 안정성을 개선 및 가교 밀도 증가로 인한 용출 불량을 방지하고, 나아가 글루타르알데히드가 입자상 젤라틴의 외부 표면의 가교 밀도를 높임으로써 마이크로 스피어 형태를 유지하기 때문일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.As a result, it was found that the microsphere-type particulate gelatin having a very uniform particle size distribution can be formed in the case of Preparation Examples 1 to 3, particularly Preparation Example 2, in which crosslinking was carried out using formaldehyde and glutaraldehyde . Particularly, despite the repeated experiments, it was possible to form granular gelatin of the same shape. In addition, it can be seen that it has a relatively strong physical strength and storage stability. In particular, when compared with Comparative Example 1, the physical strength was increased by about 1.5 to 2.7 times, and the storage stability was also improved by 10%. This is because the formaldehyde penetrates into the granular gelatin sufficiently to improve the internal crosslinking density, thereby improving the stability of the gelatin itself and preventing the elution failure due to the increase of the cross-linking density, and further, the glutaraldehyde can increase the crosslinking density of the outer surface of the granular gelatin But the present invention is not limited to this.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It will be appreciated that many variations and applications not illustrated above are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100: 반응기
200a: 유상 매질
300a: 생분해성 고분자의 응집체
400: 교반기
500: 제1 가교제
600: 제2 가교제100: reactor
200a: Oil medium
300a: aggregate of biodegradable polymer
400: stirrer
500: First crosslinking agent
600: Second crosslinking agent
Claims (15)
상기 제1 가교 결합의 밀도가 상기 제2 가교 결합의 밀도보다 큰 코어부; 및
상기 코어부를 감싸도록 형성되며, 상기 제2 가교 결합의 밀도가 상기 코어부의 상기 제2 가교 결합의 밀도보다 큰 외곽부;를 포함하는 입자상 생분해성 고분자.As a biodegradable polymer having a first crosslinking derived from formaldehyde and a second crosslinking derived from glutaraldehyde,
A core portion having a density of the first cross-linking greater than a density of the second cross-linking; And
And an outer frame portion formed to surround the core portion and having a density of the second cross-linking greater than a density of the second cross-linking of the core portion.
상기 생분해성 고분자는 젤라틴인, 입자상 생분해성 고분자.The method according to claim 1,
Wherein the biodegradable polymer is gelatin.
상기 외곽부 표면에 흡착된 포름알데히드 및 글루타르알데히드를 더 포함하는 입자상 생분해성 고분자.The method according to claim 1,
And further comprising formaldehyde and glutaraldehyde adsorbed on the outer surface of the granular biodegradable polymer.
압축력을 가하는 경우에, 직경의 30% 감소가 발생하기까지의 압축력이 5mN 이상인, 입자상 생분해성 고분자.The method according to claim 1,
A biodegradable polymer of particulate nature having a compressive force of 5 mN or more until a 30% reduction in diameter occurs when applying compressive force.
노말셀라인(0.9%) 내에서 60℃의 온도 조건 하에 24시간 보관한 후의 질량 감소율이 2% 이하인, 입자상 생분해성 고분자.The method according to claim 6,
A granular biodegradable polymer having a mass reduction rate of 2% or less after being stored for 24 hours in a normal cell (0.9%) at a temperature of 60 ° C.
상기 응집체를 제1 가교제로 1차 가교하는 단계; 및
상기 1차 가교된 응집체를 상기 제1 가교제와 상이한 제2 가교제로 2차 가교하는 단계를 포함하고,
상기 제1 가교제의 분자량은 상기 제2 가교제의 분자량보다 작은 생분해성 고분자의 제조 방법.Forming an aggregate of the biodegradable polymer;
Subjecting the aggregate to primary crosslinking with a first crosslinking agent; And
And second crosslinking the primary crosslinked aggregate with a second crosslinking agent different from the first crosslinking agent,
Wherein the molecular weight of the first crosslinking agent is smaller than the molecular weight of the second crosslinking agent.
상기 제1 가교제의 분자량은 상기 제2 가교제의 분자량보다 작은 생분해성 고분자의 제조 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the molecular weight of the first crosslinking agent is smaller than the molecular weight of the second crosslinking agent.
상기 제1 가교제는 포름알데히드를 포함하고, 상기 제2 가교제는 글루타르알데히드를 포함하며,
상기 1차 가교하는 단계는 마이셀이 분산된 유상 매질에 상기 제1 가교제를 포함하는 수용액을 제공하는 단계이고,
상기 2차 가교하는 단계는 상기 마이셀이 분산된 유상 매질에 상기 제2 가교제를 포함하는 수용액을 제공하는 단계이며,
상기 제1 가교제를 포함하는 수용액의 상기 제1 가교제의 농도는, 상기 제2 가교제를 포함하는 수용액의 상기 제2 가교제의 농도보다 큰 생분해성 고분자의 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the first crosslinking agent comprises formaldehyde and the second crosslinking agent comprises glutaraldehyde,
Wherein the primary crosslinking step is a step of providing an aqueous solution containing the first crosslinking agent in an oil medium in which micelles are dispersed,
Wherein the second crosslinking step is a step of providing an aqueous solution containing the second crosslinking agent in an oil medium in which the micelle is dispersed,
Wherein the concentration of the first cross-linking agent in the aqueous solution containing the first cross-linking agent is greater than the concentration of the second cross-linking agent in the aqueous solution containing the second cross-linking agent.
상기 응집체를 형성하는 단계는,
반응기 내에 유상 매질을 준비하는 단계,
상기 유상 매질에 생분해성 고분자의 수용액을 제공하는 단계,
상기 유상 매질에 계면활성제를 제공하는 단계, 및
상기 생분해성 고분자의 수용액 및 상기 계면활성제가 제공된 상기 유상 매질을 상온에서 교반하는 단계를 포함하는 생분해성 고분자의 제조 방법.9. The method of claim 8,
The step of forming the aggregate comprises:
Preparing an oil medium in the reactor,
Providing an aqueous solution of the biodegradable polymer in the oil medium,
Providing a surfactant to the oily medium, and
And agitating the aqueous solution of the biodegradable polymer and the oily medium provided with the surfactant at room temperature.
상기 교반하는 단계에서 교반 속도는 300rpm 내지 450rpm인 생분해성 고분자의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the agitation speed is 300 rpm to 450 rpm in the step of agitating the biodegradable polymer.
상기 교반하는 단계에서 상기 유상 매질 내에 분산된 상기 생분해성 고분자의 마이셀이 형성되고,
상기 1차 가교하는 단계는 상기 마이셀이 분산된 유상 매질에 상기 제1 가교제를 제공하는 단계이고,
상기 2차 가교하는 단계는 상기 마이셀이 분산된 유상 매질에 상기 제2 가교제를 제공하는 단계이고,
상기 1차 가교하는 단계와 상기 2차 가교하는 단계는 상기 반응기 내에서 연속적으로 수행되는 생분해성 고분자의 제조 방법.12. The method of claim 11,
In the stirring step, micelles of the biodegradable polymer dispersed in the oil medium are formed,
Wherein the first crosslinking step is a step of providing the first crosslinking agent to the oil medium in which the micelle is dispersed,
Wherein the second crosslinking step is a step of providing the second crosslinking agent to the oil medium in which the micelle is dispersed,
Wherein the primary cross-linking step and the secondary cross-linking step are performed continuously in the reactor.
상기 1차 가교하는 단계에서 제공되는 상기 제1 가교제의 몰수와, 상기 2차 가교하는 단계에서 제공되는 상기 제2 가교제의 몰수의 비율은 20:1 보다 크고 180:1 보다 작은 생분해성 고분자의 제조 방법.14. The method of claim 13,
The ratio of the number of moles of the first crosslinking agent provided in the primary crosslinking step to the number of moles of the second crosslinking agent provided in the secondary crosslinking step is not less than 20: 1 and less than 180: 1, Way.
상기 제1 가교제의 몰수와 상기 제2 가교제의 몰수의 비율은 50:1 내지 70:1인 생분해성 고분자의 제조 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the ratio of the number of moles of the first crosslinking agent to the number of moles of the second crosslinking agent is 50: 1 to 70: 1.
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