KR102358665B1 - 카테콜기가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜, 이의 제조방법 및 이의 용도 - Google Patents

카테콜기가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜, 이의 제조방법 및 이의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR102358665B1
KR102358665B1 KR1020200011769A KR20200011769A KR102358665B1 KR 102358665 B1 KR102358665 B1 KR 102358665B1 KR 1020200011769 A KR1020200011769 A KR 1020200011769A KR 20200011769 A KR20200011769 A KR 20200011769A KR 102358665 B1 KR102358665 B1 KR 102358665B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyethylene glycol
adhesive polyethylene
adhesive
present
coated
Prior art date
Application number
KR1020200011769A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210098053A (ko
Inventor
류지현
정윤희
최광
Original Assignee
원광대학교산학협력단
주식회사 신라주얼리
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 원광대학교산학협력단, 주식회사 신라주얼리 filed Critical 원광대학교산학협력단
Priority to KR1020200011769A priority Critical patent/KR102358665B1/ko
Publication of KR20210098053A publication Critical patent/KR20210098053A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102358665B1 publication Critical patent/KR102358665B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/321Polymers modified by chemical after-treatment with inorganic compounds
    • C08G65/325Polymers modified by chemical after-treatment with inorganic compounds containing nitrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D171/00Coating compositions based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D171/02Polyalkylene oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

본 발명은 카테콜기(Catechol group)가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜, 이의 제조방법 및 상기 접착성 폴리에틸렌 글리콜의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카테콜기가 도입됨으로써 귀금속 및 악세사리에 대한 접착력이 향상되는 접착성 폴리에틸렌글리콜, 그 접착성 폴리에틸렌글리콜의 제조방법, 그리고 상기 접착성 폴리에틸렌글리콜을 이용하여 귀금속이나 악세사리를 코팅하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜은 폴리에틸렌글리콜의 생체친화적인 방오특성에 접착성까지 부여할 수 있기 때문에, 그 폴리에틸렌글리콜을 귀금속 등의 코팅물질로 사용하는 경우 귀금속 등에 대한 접착성이 우수한 접착성 폴리에틸렌글리콜을 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 저렴한 비용과 간단한 방법으로 접착성 폴리에틸렌글리콜을 제조할 수 있고, 그렇게 제조된 접착성 폴리에틸렌글리콜로 귀금속 등을 코팅할 수 있습니다.
아울러, 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 귀금속 등을 코팅하게 되면 귀금속 등에 폴리에틸렌의 친수성은 향상시킬 수 있는 반면, 귀금속 등에 대한 세포 등의 부착률은 현저하게 감소시킬 수 있다.

Description

카테콜기가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜, 이의 제조방법 및 이의 용도{ADHESIVE POLYETHYLENE GLYCOL INCORPORATED CATHECHOL GROUP, METHOD FOR MANUFACTURING SAID ADHESIVE POLYETHYLENE GLYCOL AND USE OF SAID ADHESIVE POLYETHYLENE GLYCOL}
본 발명은 카테콜기(Catechol group)가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜(이하, '접착성 폴리에틸렌글리콜'이라고 하기도 한다), 이의 제조방법 및 상기 접착성 폴리에틸렌글리콜의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카테콜기가 도입됨으로써 귀금속 및 악세사리에 대한 접착력이 향상되는 접착성 폴리에틸렌글리콜, 그 접착성 폴리에틸렌글리콜의 제조방법, 그리고 상기 접착성 폴리에틸렌글리콜을 이용하여 귀금속이나 악세사리(이하, '귀금속 등'이라 합니다)를 코팅하는 방법에 관한 것이다.
2017년을 기준으로 한국의 주얼리 시장은 6조 원의 규모로 성장하였으며, 점점 그 시장 규모가 확대되고 있다. 또한, 전 세계적으로 경기 불황이 장기화 되면서 보다 저렴한 비용으로 만족감을 높일 수 있는 패션주얼리 제품이 인기를 끌고 있으며, 이로 인해 패션주얼리 시장은 주얼리 시장 내에서도 점유율이 증가하고 있다. 미국과 중국은 패션주얼리 시장 규모 1, 2위로서 안정적인 경제 상황 속에서 상승세를 이어가고 있다. 특히, 미국 시장의 경우 지속적인 성장세로 2020년 11,119백만 달러(한화 약 12.2조원)에 이를 것으로 추정된다.
한편 현재 의류나 섬유, 카페트, 자동차와 선박 외장제 등 다양한 산업제품을 위하여, 외부의 오염을 효과적으로 막을 수 있는 다양한 방오 제품들이 개발되어 있다. 대표적으로 초친수 특성 또는 초발수 특성을 이용한 다양한 유·무기 코팅제가 개발되어 있으며, 불소계 제품 등 다양한 방오 제품들이 개발 및 판매되고 있다. 하지만 현재 개발되어 있는 대부분의 방오 제품들은 패션주얼리처럼 인체에 직접으로 접촉되는 제품에 대한 것이 아니기 때문에 생체친화성이 매우 부족하고, 또한 단지 오염 방지와 손쉬운 세척을 중점으로 개발되었기 때문에 독성이 없으면서도 미생물이나 기타 세포들의 부착을 줄일 수 있는 제품들이 부족한 상황이다.
특히 패션주얼리는 천연 보석이나 귀금속 대신 도금된 비철 금속 소재를 사용하는 경우가 많은데, 가성비와 가심비를 이유로 가공이 용이하고 가격이 싼 니켈이 포함된 합금을 사용하는 경우가 많다. 니켈은 도금을 오래 유지할 뿐 아니라 반짝이게 하며, 패션주얼리의 물성을 더 단단하게 만들기 때문에 도금을 진행하는 귀금속 등에 필수적이다. 하지만 패션주얼리의 도금에 필수적으로 사용되는 니켈은 금속 알러지를 유발하는 대표적인 요인으로 알려져 있다.
따라서 현재의 패션주얼리 현황이나 현재까지 개발되어 있는 방오 제품들을 고려하였을 때, 생체친화성과 방오특성이 우수할 뿐만 아니라 귀금속 등에 대한 접착성이 매우 우수하며, 또한 생체와의 직접적인 접촉 시에 금속 알러지를 유발하지 않는 귀금속 등의 코팅 물질의 개발이 절실히 필요한 상황이다.
본 발명자들은 상기한 바와 같은 과제를 모두 해결하기 위해서, 생체친화적인 방오 물질로 알려진 폴리에틸렌글리콜(PEG)에 카테콜기를 도입하여 폴리에틸렌글리콜에 접착성을 부여함으로써, 생체친화성과 방오특성 뿐만 아니라 귀금속 등에 대한 접착성까지도 우수한 접착성 폴리에틸렌글리콜을 완성할 수 있었다. 또한 이러한 접착성 폴리에틸렌글리콜로 귀금속 등을 코팅하게 되면 귀금속 등에 대한 세포나 이물질, 세균 등(이하, '세포 등'이라 한다)의 부착률이 현저하게 감소되고, 또한 금속 알러지를 유발하지 않는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 접착성 폴리에틸렌글리콜을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112021072429012-pat00020

상기식에서, n = 3 내지 379의 정수이고, 바람직하게는 n = 38 내지 189의 정수이며, 보다 바람직하게는 n = 38 내지 76의 정수이다.
삭제
또한, 본 발명은 도 1에 도시한 바와 같이 하기 반응식 1과 같은 상기 화학식 1로 표시되는 접착성 폴리에틸렌글리콜의 제조방법을 제공한다.
[반응식 1]
Figure 112021072429012-pat00021
보다 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 접착성 폴리에틸렌글리콜의 제조방법은,
1) 말단에 아민기가 도입되어 있는 폴리에틸렌글리콜을 1-메틸-2-피롤리돈(1-methyl-2-pyrrolidone, NMP)에 용해하여 제1용액을 제조하는 단계;
2) 3,4-디하이드록시하이드로시나믹 엑시드(3,4-dihydroxyhydrocinamic acid, HCA), 1H-벤조트라이아졸-1-일옥시트리스(다이메틸아미노)-포스포늄 헥사플로로포스페이트(1H-benzotriazol-1-yloxytris(dimethylamino)-phosphonium hexafluorophosphate,BOP), 1-하이드록시벤조트라이아졸 모노하이드레이트( 1-hydroxybenzotriazole monohydrate, HoBT) 및 N,N-다이아이소프로필에틸아민(N,N-diisopropylethylamine,DIPEA)를 1-메틸-2-피롤리돈(1-methyl-2-pyrrolidone, NMP)에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계;
3) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계;
4) 상기 제3용액을 교반하는 단계;
5) 상기 단계 4)에서 교반된 제3용액을 투석막을 이용하여 투석하는 단계; 및
6) 상기 단계 5)에서 투석된 용액을 동결건조하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 단계 1)의 말단에 아민기가 도입되어 있는 폴리에틸렌글리콜은 다음의 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
Figure 112020010458958-pat00003
상기 식에서, n = 3 내지 379의 정수이고, 바람직하게는 n = 38 내지 189의 정수이며, 보다 바람직하게는 n = 38내지 76의 정수이다.
또한 상기 단계 1)의 용해 반응은 50 ~ 70℃의 온도 범위 내에서 행해지는 것이 바람직하고, 상기 단계 2)에서 HCA 150 ~ 200 mg, BOP 400 ~ 430 mg, HoBT 100 ~ 150 mg, DIPEA 100 ~ 150 mL를 5 ~ 10 mL의 NMP에 용해시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 접착성 폴리에틸렌글리콜을 이용한 귀금속의 코팅 방법을 제공한다.
1) 화학식 1로 표시되는 접착성 폴리에틸렌글리콜을 인산완충생리식염수에 용해하는 단계;
2) 상기 단계 1)에서 제조된 용액에 코팅하고자 하는 귀금속을 침지한 후 교반하는 단계; 및
3) 상기 단계 2)에서 교반이 완료된 후 3차 증류수로 세척한 후 건조하는 단계.
상기 단계 1)에서 접착성 폴리에틸렌글리콜을 1~5 mg/mL의 농도로 인산완충생리식염수에 용해하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단계 2)에서 교반은 10 ~ 12 시간 동안 행하는 것을 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜은 폴리에틸렌글리콜의 생체친화적인 방오특성에 접착성까지 부여할 수 있기 때문에, 그 폴리에틸렌글리콜을 귀금속 등의 코팅물질로 사용하는 경우 귀금속 등에 대한 접착성이 우수한 접착성 폴리에틸렌글리콜을 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 저렴한 비용과 간단한 방법으로 접착성 폴리에틸렌글리콜을 제조할 수 있고, 그렇게 제조된 접착성 폴리에틸렌글리콜로 귀금속 등을 코팅할 수 있습니다.
아울러, 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 귀금속 등을 코팅하게 되면 귀금속 등에 폴리에틸렌의 친수성은 향상시킬 수 있는 반면, 귀금속 등에 대한 세포 등의 부착률은 현저하게 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜의 화학구조 및 그 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜의 구조 확인을 위한 핵자기 공명(NMR) 스펙트럼 결과를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜의 구조 확인을 위한 자외선-가시광선 스펙트럼 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 귀금속을 코팅하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 은(Ag) 시편 및 구리(Cu)-아연(Zn) 시편을 코팅하기 전과 후를 나타내는 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 은(Ag) 시편을 코팅하기 전과 후에 대한 SEM 이미지이다.
도 7은 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 은(Ag) 시편을 코팅한 후의 단면 SEM 이미지이다.
도 8은 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 구리(Cu)-아연(Zn) 합금 표면을 코팅하기 전과 후의 물 접촉각을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 은(Ag) 표면을 코팅하기 전과 후의 물 접촉각을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 구리(Cu)-아연(Zn) 합금 표면을 코팅하기 전과 후, 그리고 구리(Cu)-아연(Zn) 합금 표면에 적용하기 전의 세포 활성도(Cell viability)를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 구리(Cu)-아연(Zn) 표면을 코팅하기 전과 후의 세포의 분포 상태를 나타내는 도면이다.
이하 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 접착성 폴리에틸렌글리콜의 제조
본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜을 다음과 같이 제조하였다. 우선 화학식 2로 표시되는, 말단에 아민기가 도입되어 있는 폴리에틸렌글리콜 1g을 60℃에서 10 mL의 NMP에 용해하여 제1용액을 제조하였다. 하기 화학식 2에서 n은 38이었다.
[화학식 2]
Figure 112020010458958-pat00004
다음으로 HCA 182 mg, BOP 416 mg, HoBT 123 mg 및 DIPEA 138 mL를 5 mL의 NMP에 용해하여 제2용액을 제조하였다. 그런 다음 상기 제2용액을 상기 제1용액에 천천히 투입하면서 12시간 동안 교반하였다. 상기 교반이 완료된 후에 상기 교반된 제3용액을 투석막을 이용하여 투석하였으며, 투석 완료 후에 투석된 상기 제3용액을 -50℃에서 3일 동안 동결건조하여 아민기 대신에 카테콜기가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜을 제조하였다.
실험예 1 : 접착성 폴리에틸렌글리콜의 구조 확인
상기 실시예 1에서 제조한 접착성 폴리에틸렌글리콜의 제조 공정을 간략히 도시하면, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 이하의 반응식 1과 같다.
[반응식 1]
Figure 112021072429012-pat00022
보다 구체적으로 도 2에 도시한 바와 같이 상기 실시예 1에서 제조한 접착성 폴리에틸렌글리콜에 대하여 핵자기 공명(NMR) 스펙트럼을 측정하였고, 도 3 도시한 바와 같이 자외선-가시광선 스펙트럼을 측정하였다.
도 2의 NMR 스펙트럼에서 6.5-7 ppm에서 나타나는 피크는 카테콜기의 양성자 피크(proton peak)이고, 도 3의 자외선-가시광선 스펙트럼에서 280 nm에 나타나는 피크는 카테콜기에서 나타나는 흡광이다. 이러한 결과로부터 말단에 아민기가 도입되어 있는 폴리에틸렌글리콜의 아민기가 모두 카테콜기로 치환되었음을 알 수 있었다.
한편 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜에 도입된 카테콜기의 화학 구조는 이하와 같다.
[화학식 3]
Figure 112020010458958-pat00006
실시예 2 : 접착성 폴리에틸렌글리콜을 이용한 코팅
상기 실시예 1에서 제조한 접착성 폴리에틸렌글리콜을 이용하여 다음과 같은 방법으로 은(Ag) 시편 및 구리/아연(Cu/Zn) 시편을 코팅하였다.
우선, 실시예 1에서 제조한 접착성 폴리에틸렌글리콜을 2 mg/mL의 농도로 pH 7.4인 인산완충생리식염수에 용해한 다음, 그 용액에 은(Ag) 시편과 구리/아연(Cu/Zn) 시편을 충분히 잠기도록 침지한 후 12시간 동안 교반하였다. 교반이 완료된 후 3차 증류수로 그 귀금속들의 표면을 3회 세척한 후 건조하였다.
실험예 2 : 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅된 귀금속의 표면 확인
상기 실시예 2에 기재된 코팅 공정은 도 4에 도시되어 있으며, 상기 실시예 2에 따라 코팅된 은(Ag) 시편과 구리/아연(Cu/Zn) 시편의 코팅 전,후의 사진은 도 5에 도시되어 있다. 도 5에서 위의 사진이 은(Ag) 시편에 대한 것이고, 아래 사진이 구리/아연(Cu/Zn) 시편에 대한 것이다.
우선 도 5의 코팅 전,후의 사진을 확인해 보면, 외관상 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 특히 색도에 있어서 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅되기 전,후에 별다른 차이가 없음을 알 수 있다.
또한, 광택계 (Digital variable glass meter)를 이용하여 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅되기 전,후의 은(Ag) 시편과 구리/아연(Cu/Zn) 시편의 표면의 광택도 (60 o)를 측정해 본 결과, 코팅 전은 147.5, 코팅 후 193.3이었다. 이러한 수치는 통계학적으로 무의미하여, 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅되기 전,후의 금속은 같은 수준의 광택도를 유지한다는 것을 알 수 있다.
도 6에서는 실시예 2에 기재된 코팅 공정으로 코팅되기 전,후의 은(Ag) 시편의 표면 상태를 확인할 수 있으며, 도 7의 은(Ag) 시편 표면의 단면 SEM 이미지로부터 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜이 은(Ag)과 같은 귀금속에 잘 코팅되어 있음을 확인할 수 있습니다. 즉, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 은(Ag) 시편 표면과 접착성 폴리에틸렌글리콜의 접착 부위에 아무런 이격이 없는바, 이는 곧 금속에 대한 본 발명에 따른 폴리에틸렌글리콜의 접착력이 우수함을 말해 주는 것이라 하겠다.
실험예 3 : 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅된 귀금속의 친수성 확인
일반적으로 전통적인 구리(Cu)-아연(Zn) 합금 표면, 즉 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅되지 않은 구리(Cu)-아연(Zn) 합금 표면에 물을 떨어뜨리면 약 97도의 물 접촉각을 나타내는데 비해, 상기 실시예 2에 따라 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅된 구리(Cu)-아연(Zn) 표면에 물을 떨어뜨리면 약 45도의 물 접촉각을 나타냈었다. 이를 도면으로 도시하면 도 8과 같다.
또한, 일반적으로 은(Ag) 표면에 대한 물 접촉각은 약 84도 정도인데, 상기 실시예 2에 따라 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅된 은(Ag) 표면에 물을 떨어뜨리면 약 53도의 물 접촉각을 나타냈었다. 이를 도면으로 도시하면 도 9와 같다.
결국 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅된 귀금속의 친수성이 그렇지 않은 귀금속의 친수성 보다 훨씬 더 우수함을 알 수 있다.
실험예 4 : 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅된 귀금속의 생체친화성 확인
본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜의 생체 친화성을 확인하기 위하여 이하의 독성 실험을 행하였다.
우선 독성 실험 대조군을 위해서, 1) 트랜스웰 하층부에 5,000개의 NIH3T3를 이식(Seeding)하고, 24시간 동안 배양하였고, 2) 트랜스웰 하층부를 배지(Media) 및 PBS(Phosphate buffered saline)로 2차례 워싱을 한 뒤, 트랜스웰 상층부에 구리(Cu)-아연(Zn) 합금을 올려 놓은 뒤, 배지(Media)를 채워넣고 24시간 동안 배양하였다. 3) 그런 다음 표준화된 CCK 분석 프로토콜(CCK assay protocol)에 따라 세포 활성도(Cell viability)를 측정하였다.
다음으로 독성 실험 실험군을 위해서, 1) 트랜스웰 하층부에 5,000개의 NIH3T3를 이식(Seeding)하고, 24시간 동안 배양하였고, 2) 트랜스웰 하층부를 배지(Media) 및 PBS(Phosphate buffered saline)로 2차례 워싱을 한 뒤, 트랜스웰 상층부에 상기 실시예 2에 따라 코팅된 구리(Cu)-아연(Zn) 합금을 올려 놓은 뒤, 배지(Media)를 채워넣고 24시간 동안 배양하였다. 3) 그런 다음 표준화된 CCK 분석 프로토콜(CCK assay protocol)에 따라 세포 활성도(Cell viability)를 측정하였다.
도 10에 도시된 바와 같이, 대조군과 비교해 보았을 때, 상기 실시예 2에 따라 코팅된 구리(Cu)-아연(Zn) 합금에서 용출된 배지의 세포 활성도는 95% 정도로 대조군의 세포 활성도와 거의 동일하다. 즉, 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅되지 않은 구리(Cu)-아연(Zn) 합금과, 코팅된 구리(Cu)-아연(Zn) 합금에 대한 세포 활성도는 차이가 없음을 알 수 있다.
따라서 이러한 결과로부터 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜은 독성이 없어 생체 친화성이 우수함을 명확히 확인할 수 있다.
실험예 5 : 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅된 귀금속의 세포 부착성 확인
본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜의 방오특성을 확인하기 위하여 이하의 세포 부착성 실험을 행하였다.
우선, 세포 부착성 실험 대조군을 위해서, 1) 5,000개의 NIH3T3 세포를 구리(Cu)-아연(Zn) 합금 표면에 뿌리고 4시간 동안 배양한 다음, 2) 세포가 배양된 구리(Cu)-아연(Zn) 합금 표면에 PBS(Phosphate buffered saline) 용액으로 2차례 워싱을 한 뒤, 4uM의 Calcein AM (acetoxymethyl)과 5uM의 프로피디움 아이오다이드(Propidium iodide, PI)가 들어있는 페놀 레드 프리(Phenol red-free) DMEM/F12 1:1 (Dulbecco’s modified eagle medium)을 처리하고 30분간 더 배양하였다. 3) 그런 다음 그 구리(Cu)-아연(Zn) 합금을 꺼내어 슬라이드 디쉬(dish)에 마운팅하고, 488 nm와 594 nm 여기 레이저(excitation laser)가 장착되어 있는 공초점주사광학현미경(Confocal microscopy)으로 그 세포들을 관찰하였다.
다음으로 세포 부착성 실험 실험군을 위해서, 상기 대조군에서 구리(Cu)-아연(Zn) 합금 대신에 상기 실시예 2에 따라 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅된 구리(Cu)-아연(Zn) 합금을 이용한 것 이외에는 동일하게 실험을 하였다.
상기 세포 부착성 실험 대조군과 실험군의 세포 사진은 도 11에 도시되어 있다. Calcein AM은 살아 있는 세포 내로 유입되어 녹색 형상(green fluorescence)을 나타내는 시약인데, 도 11에 도시된 사진 중 하단의 사진에서 녹색 형광으로 표시된 부분이 살아 있는 NIH3T3 세포를 나타내는 것이다. 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜로 코팅된 구리(Cu)-아연(Zn) 합금에는 그렇지 않은 구리(Cu)-아연(Zn) 합금에 비해 NIH3T3 세포수가 현저히 적음을 알 수 있다.
즉, 이러한 결과로부터 본 발명에 따른 접착성 폴리에틸렌글리콜은 세포나 이물질, 또는 세균 등이 귀금속 표면에 부착되는 방지할 수 있어 그 방오특성이 우수함을 명확히 확인할 수 있다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 하기 단계를 포함하는, 하기 화학식 1로 표시되는 접착성 폴리에틸렌글리콜을 이용한 귀금속의 코팅 방법:
    1) 화학식 1로 표시되는 접착성 폴리에틸렌글리콜을 인산완충생리식염수에 용해하는 단계;
    2) 상기 단계 1)에서 제조된 용액에 코팅하고자 하는 귀금속을 침지한 후 10∼12 시간 동안 교반하는 단계; 및
    3) 상기 단계 2)에서 교반이 완료된 후 3차 증류수로 세척한 후 건조하는 단계.
    [화학식 1]
    Figure 112021072429012-pat00023

    (상기식에서, n = 3 내지 379의 정수이다.)
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단계 1)에서 접착성 폴리에틸렌글리콜을 1~5 mg/mL의 농도로 pH 7.4 인산완충생리식염수에 용해하는 것을 특징으로 하는 접착성 폴리에틸렌글리콜을 이용한 귀금속의 코팅 방법.
  9. 삭제
KR1020200011769A 2020-01-31 2020-01-31 카테콜기가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜, 이의 제조방법 및 이의 용도 KR102358665B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200011769A KR102358665B1 (ko) 2020-01-31 2020-01-31 카테콜기가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜, 이의 제조방법 및 이의 용도

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200011769A KR102358665B1 (ko) 2020-01-31 2020-01-31 카테콜기가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜, 이의 제조방법 및 이의 용도

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210098053A KR20210098053A (ko) 2021-08-10
KR102358665B1 true KR102358665B1 (ko) 2022-02-07

Family

ID=77315875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200011769A KR102358665B1 (ko) 2020-01-31 2020-01-31 카테콜기가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜, 이의 제조방법 및 이의 용도

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102358665B1 (ko)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101042965B1 (ko) * 2009-10-29 2011-06-20 한국과학기술원 카테콜 폴리에틸렌글리콜 유도체와 단백질 또는 펩타이드의 접합체 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210098053A (ko) 2021-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60310611T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Acylphoshinen und deren Derivate
US10179114B2 (en) Phenolic coatings and methods of making and using same
FI91037C (fi) Bioliimat solujen ja kudosten kiinnittämiseen
US20050191430A1 (en) Polyelectrolyte multilayers that influence cell growth methods of applying them, and articles coated with them
CN110237311A (zh) 一种聚多巴胺-外泌体核壳结构纳米颗粒、及其修饰后制得的血管支架材料和应用
CN102307955A (zh) 无污、抗菌、抗血栓形成的接出型接枝复合体
CN109825825A (zh) 表面生物功能化修饰的钛/钛合金及其制备方法和应用
Peng et al. Covalently construction of poly (hexamethylene biguanide) as high-efficiency antibacterial coating for silicone rubber
Cai et al. pH-responsive linkages-enabled layer-by-layer assembled antibacterial and antiadhesive multilayer films with polyelectrolyte nanocapsules as biocide delivery vehicles
CN110064075A (zh) 一种基于纳米银/d-半胱氨酸的自组装抗菌涂层及制备方法
EP3576798B1 (en) Method for the manufacture of functionalized fullerene metal nanocomposites
Xue et al. Using selenium-conjugated polyethylene glycol to enhance the stability of gold nanoparticles in biologically relevant samples
Xu et al. A mussel-bioinspired multi-functional hyperbranched polymeric coating with integrated antibacterial and antifouling activities for implant interface modification
KR102358665B1 (ko) 카테콜기가 도입된 접착성 폴리에틸렌글리콜, 이의 제조방법 및 이의 용도
CN110448735A (zh) 一种具有抗菌抗凝的两亲生物碳复合物及其制法和用途
Sun et al. Invisible assassin coated on dental appliances for on-demand capturing and killing of cariogenic bacteria
CN107661510B (zh) 甲氧基氟硼吡咯-核酸-四氧化三铁复合物及制备方法
CN113521255A (zh) Iapp-ft在制备胰岛淀粉样多肽聚集和纤维化抑制剂中的应用
CN113789172B (zh) 一种复合手性纳米组装体及其制备方法和应用
KR101791691B1 (ko) 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌이민 및 도파를 포함하는 친수성 고분자를 이용하여 피복된 생체 의료 장치 및 그 제조방법
WO2018139665A1 (ja) 血管内皮系細胞に特異的に結合するペプチドの使用、及びペプチド
KR101327630B1 (ko) 아텔로콜라겐을 이용한 췌도세포 이식용 담체의 제조방법 그리고 이를 이용하여 제조된 인공췌장
CN109047791B (zh) 金纳米颗粒及其合成方法
JP2013536681A (ja) 抗菌及び瘢痕特性を有する膜形成被膜を用いた核被膜及びその取得方法
Dastjerdi et al. Mechanism of formation of soft and elastic nanoflowers; a key major guideline

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant