KR20030020789A - 고분자 가교망에 의한 수용성 물질의 포집법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고분자 가교망을 이용하여 여러 가지 다양한 수용성 물질을 안정하게 효과적으로 포집하는 방법에 관한 것으로, 다양한 활성의 수용성 물질의 수용액을 계면활성제 존재 하에 개시제를 포함한 모노머 오일상에 유화시켜 수중유(W/O) 에멀젼을 수득하는 단계와 이 수중유 에멀젼을 현탁중합시켜 수용성 물질이 포집된 고분자캡슐을 수득하는 단계를 포함한다. 얻어진 수용성 물질의 고분자캡슐은 그 내부구조가 다중공성을 나타내고 모노머 오일상에 도입되는 반응기수 4 이상의 가교제에 의해 가교구조를 지니며, 이 가교망의 가교밀도를 조절하여 수용성 물질의 포집률과 유출률을 조절할 수 있는 것이 특징이다. 상기의 제조방법은 다양한 수용성 물질을 단순히 1차 에멀젼의 수상에 용해시켜 최종 입자를 제조함으로써 매우 간단하게 수용성 물질을 포집할 수 있는 방법이며, 가교밀도의 조절이 용이하고 그 포집체의 안정성도 매우 우수하다.

Description

고분자 가교망에 의한 수용성 물질의 포집법 {Encapsulation of water-soluble materials by polymer networks}

일반적으로 고분자캡슐은 유화중합법, 다중유화중합법, 축합중합법, 용매추출 및 증발법, 현탁가교법, 코아세르베이션법, 압출법, 스프레이법 등 다양한 방법에 의하여 제조된다. 그러나 대부분의 경우는 유용성 물질을 포집하는 방법이며,수용성 물질을 입자내에 효과적으로 포집시키는 방법은 제한되어 있어 코아세르베이션법, 수중건조법, 역미셀법, 다중유화중합법 정도를 들 수 있다.

JP-A-57-115812(미국특허 제 4,675,189호)에 명시되어 있는 마이크로 캡슐화는 광유 및 식물유 같은 코아세르베이트제(cocervating agent)를 사용한 상분리에 근거하여 수용성의 폴리펩타이드 활물질을 포집하는 방법에 관한 것이다. 그러나 본 방법에 따라 제조한 마이크로캡슐은 제조과정 중에 입자들간의 결합으로 응집체를 유발하거나 과량의 용매사용으로 인한 대량 생산의 어려움 등이 단점으로 지적된다.

또한, JP-A-60-100516(미국특허 제 4,652,441호)는 수중유중수(water-in-oil-in-water, W/O/W) 에멀젼의 수중건조법에 의한 마이크로캡슐의 제조방법을 명시하고 있다. 본 방법에 따르면, 내부 수상중의 점도를 증가시키거나, 담체 첨가에 의한 수중유(W/O) 유탁액의 점도를 증가시킴으로써 또는 첨가한 약물과의 상호 작용의 결과에 의해 약물은 마이크로캡슐 내에 효과적으로 투입될 수 있다. 그러나, 본 방법에서도 마찬가지로 입자들간의 결합에 의해 콜로이드 안정성이 떨어지며, 특히 제조과정 중에 내부 수상에서 외부 수상으로의 약물의 유출이 불가피하므로 약물의 포집률이 낮다. 또한 본 방법에서 수중건조 과정은 장시간을 요구하며 캡슐을 가루로 얻기 위해서는 동결건조 단계가 반드시 필요하다는 등의 단점이 지적된다.

다중유화중법은 중공성 입자를 제조하는데 이 널리 사용되고 있으며, 이러한 중공성 입자는 자외선 차단효과와 굴절률의 조절능과 같은 잠재능력을 가지고 있어서 코팅, 잉크, 화장품, 그리고 종이산업과 같은 분야에서 많이 응용되고 있다. 기존의 중공성 입자는 알칼리 팽윤법, 역학적 팽윤법(dynamic swelling method, DSM)과 수중유중수(water-in-oil-in-water, W/O/W) 다중유화중합법을 사용하여 제조해왔다. 10 미크론 이하 크기의 단분산성의 중공성 입자는 알칼리 팽윤법과 역학적 팽윤법으로 제조되어 값비싼 티타늄 다이옥사이드를 대체하는 백탁제로의 사용이나 의료용 분야에 응용하는 등의 용도를 가지고 있다. 그러나, 본 방법은 복잡한 제조 과정을 필요로 하고 제조에 매우 긴 시간이 소비된다. 따라서, 비록 단분산성의 입자특성은 얻을 수 없지만 제조의 용이성 때문에 다중유화중합법을 사용하여 중공성 입자를 제조하는 방법이 보다 유리하다. 이 방법에 의한 중공성 입자는 자외선을 차단하는 능력과 피부에 대한 접착력이 뛰어나므로 화장품 산업에서 보다 실질적인 응용이 가능하다. 위에서 언급한 장점들에도 불구하고, 다중유화중합 과정에서 초기에 형성된 수중유중수(W/O/W) 에멀젼 액적은 열역학적으로 안정해지기 위해서 서로 엉겨서 응집체를 형성하려는 경향이 있어 그 콜로이드적 안정성이 문제시된다. 따라서 보다 실제적인 응용을 위해서는 초기 수중유중수 에멀젼 액적의 불안정성이 필수적으로 개선되어야 한다. 그리고 수용성 물질의 포집체로서 중공성 입자를 이용하기 위해서는 용질의 포집률이 높으면서도 입자의 안정성은 유지시키는 기술이 필요하며, 또한 입자 내부에 포집된 물질의 유출률을 조절하는 기술도 그 용도에 따라서 크게 요구된다. 따라서 이상에서 제기한 문제점 및 요구사항들을 해결할 수 있는 새로운 기술이 절실히 요구되어 진다. 본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 기술로서 유화/현탁중합법에 의한 다중공성의 고분자 가교망에 수용성 물질을 포집하는 방법을 제안한다.

본 발명은 고분자 가교망을 이용하여 수용성 물질을 포집하는 방법에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 본 발명자가 제안하는 유화/현탁중합법에 의해 수용성 물질을 보다 안정하고 효과적으로 포집하는 기술에 관한 것이다.

본 발명에서는 효과적으로 수용성 물질을 포집하기 위해서 고분자 상을 가교시킴으로써 고분자 상에 의하여 상간의 이동을 근본적으로 차단하는데에 그 기술의 독창성이 있다. 이 방법에 의해 제조된 고분자 가교체는 다음과 같은 점에서 그 우수성을 찾을 수 있다. 첫째, 사용 가능한 고분자의 제한이 적어 유화중합 및 현탁중합으로 제조할 수 있는 고분자 종류는 모두 가능하다. 모노머 오일상에 도입되는 모노머의 종류만을 바꿈으로써 여러 가지 종류의 단일 고분자 및 공중합 고분자를 제조할 수 있다. 둘째, 1차 에멀젼의 수용액상에 도입하는 수용성 물질을 변화시킴으로써 다양한 활성의 고분자캡슐 제조가 가능하다. 셋째, 모노머 오일상에 반응기수가 4개 이상인 모노머, 즉 가교제를 도입함으로써 가교구조를 형성시킬 수 있기 때문에 캡슐 내부에 포집된 물질의 유출률을 가교밀도의 변화에 따라서 간단하게 조절할 수 있어 조절 방출이 가능하다. 또한, 이러한 가교제의 도입은 중합속도와 가교구조를 조절하여 초기 중합과정 중에 생기는 용질의 유출을 최소화할 수 있어 용질의 포집률을 향상시킨다. 넷째, 이상의 결과로부터 본 발명에서 제안하는 다중공성 고분자 가교체를 이용한 수용성 물질의 포집법은 적용하고자 하는 분야의 요구조건에 따라 다양한 용질의 고분자캡슐의 제조가 가능하다. 특히 공정이 매우 단순하고 쉽기 때문에 최종 고분자캡슐의 제조를 위한 시간절약과 생산성의 면에서 매우 우수하다고 판단된다.

따라서 본 발명의 목적은 기존의 수용성 약물의 포집법과는 차별되는 우수한 포집률과 유출률의 조절능을 지니면서, 콜로이드 안정성이 뛰어난 고분자캡슐을 제조하는 것이다.

도 1은 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 50 중량%로 가교된 폴리메틸메타크릴레이트 포집체의 주사전자현미경 사진

도 2는 도 1에 제시된 입자의 파단면에 대한 주사전자현미경 사진

도 3은 도 1에 제시된 입자의 광학현미경 사진

도 4는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 가교제의 함량에 따른 포스페이트염의 포집률

도 5는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 가교제의 함량에 따른 입자내에 포집된 포스페이트염의 실온에서의 유출률

도 6은 긴 분자사슬을 지니는 가교제의 종류에 따른 포집된 염의 유출률

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고분자 가교망에 의한 수용성 물질의 포집법은 활성물의 수용액/모노머 오일상 에멀젼을 현탁중합함으로써 고분자 가교망 내에 수용성 물질이 안정한 형태로 포집되도록 하는 것을 특징으로 한다.

더 구체적으로는 다양한 활성의 수용성 물질의 수용액을 계면활성제 및 분산안정제의 존재 하에 개시제를 포함한 모노머 오일상에 유화시켜 수중유(W/O) 에멀젼을 수득하는 단계와 수중유 에멀젼을 현탁중합시켜 수용성 물질이 포집된 가교 고분자캡슐을 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서 본 발명의 수용성 물질의 포집체를 제조하는 방법을 각 단계별로 설명한다.

(1) 수용액/모노머 오일상의 수중유(W/O) 에멀젼을 수득하는 단계.

계면활성제가 녹아있는 모노머 오일상에 수용성 물질의 수용액을 적하시키면서 교반하여 1차 수중유 에멀젼을 제조한다.

먼저, 수용성 활물질을 물에 녹여 수용액을 제조하는데 최종적으로 얻어지는고분자캡슐의 응용에 따라 이때 용해시키는 활성물질의 종류를 변화시킬 수 있다. 구체적으로는 비타민 B 및 그의 유도체, 비타민 C 및 그의 유도체, 코지산 및 그의 유도체, 알부틴 및 그의 유도체, 펩타이드 화합물 및 단백질, 효소, 수용성 식물 추출물 및 그를 포함하는 활성물질, 수용성 기능성 추출물을 포함하는 수용성 활성물질 등을 포함한다. 수용성 활성물질에는 또한 마크로리드(macrolide)계 항생제를 포함할 수 있다. 대표적인 것으로는 테트라사이클린 HCl, 미노사이클린 HCl, 앰피실린, 젠타마이신 HCl 등이 이에 해당한다. 상기 수용액의 사용량은 전체 모노머 양에 대하여 약 50 중량%까지가 적절하며, 용질의 농도가 너무 높으면 입자의 안정성이 크게 저하되므로 그 함량은 전체 수용액의 1∼40 중량% 범위 내에서 그 용도와 물질 특성에 따라 적절히 선택하여 사용한다.

상기 수용액을 계면활성제를 이용하여 개시제가 녹아있는 모노머 오일상에 적하시키면서 교반하여 수중유(W/O) 에멀젼을 제조한다.

사용하는 모노머로는 라디칼 중합이 가능한 것이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 구체적으로는 스티렌, p- 또는 m-메틸스티렌, p- 또는 m-에틸스티렌, p- 또는 m-클로로스티렌, p- 또는 m-클로로메틸스티렌, 스티렌설포닉 에시드, p- 또는 m-t-부톡시스티렌, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 에테르, 알릴 부틸 에테르, 알릴 글리시틸 에테르, (메타)아크릴산, 말레산과 같은 불포화 카복시산, 알킬(메타) 아크릴아마이드, (메타)아크릴로니트릴 등을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 모노머 오일상에 반응성기가 4개 이상인 모노머, 즉 가교제를 사용하여 최종입자에 가교구조를 도입한다. 사용된 가교제로는 라디칼 중합이 가능한 것으로서 구체적으로는, 디비닐벤젠, 1,4-디비닐옥시부탄, 디비닐술폰, 디알릴 프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 트리알릴 (이소)시아누레이트, 트리알리 트리멜리테이트 등의 알릴 화합물과, (폴리)에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, (폴리)프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 디(데타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에릴트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 이펜타에릴트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메타)아크릴레이트 등의 (폴리)아킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 등을 사용한다. 상기의 가교제는 농도에 따라 고분자캡슐의 중합도와 수용성물질의 포집률과 유출률 거동에 영향을 미치므로 전체 모노머 대비 1∼70중량% 범위에서 사용한다.

그리고, 이후의 단계에서 모노머의 중합이 에멀젼의 액적 내부에서 진행되도록 하기위하여 이 단계에서는 유용성 개시제를 사용한다.

본 발명에서 사용되는 유용성 개시제로는 벤조일 퍼록시드, 라우릴 퍼록시드, o-클로로벤조일 퍼록시드, o-메톡시벤조일 퍼록시드, t-부틸퍼록시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸 퍼록시이소부티레이트, 1,1,3-3-테트라메틸부틸퍼록시-2-에틸헥사노에이트, 디옥타노일 퍼록시드, 디데카노일 퍼록시드 등과 같은 퍼록시드 계와 2,2-아조비스이오부티로니트릴, 2,2-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등과 같은 아조 화합물을 사용한다. 상기 개시제의 사용량은 전체 모노머 양에 대하여 0.1∼3 중량%가 바람직하다. 이 함량은 개시제의 개시효율에 의존한 결과로 선택되는 시스템에 따라 적절히 선택하여 사용한다.

한편, 본 발명에 사용되는 계면활성제는 1차 수중유 에멀젼의 안정화를 위하여 사용되는데, 이 때 사용되는 친수성 계면활성제는 HLB 값 8∼20 범위에 포함되는 모든 비이온성 계면활성제 및 이온성 계면활성제를 포함한다. 혼합계면활성제 조성 또한 이 범주 안에 포함된다. 상기 계면활성제는 에멀젼의 안정성을 유지시키며 전체 에멀젼의 조성에 있어서 0.1∼5 중량%가 바람직하다. 이 함량은 제조하고자 하는 다중공성 입자의 내부 중공크기에 따라 선택되고, 또한 에멀젼의 점도에 영향을 주어 최종 입자의 크기에 영향을 미치므로 최종 입자의 크기에 따라서도 선택하여 사용한다.

(2) 수중유(W/O) 에멀젼을 현탁중합시켜 수용성 물질의 고분자 포집체를 수득하는 단계.

활물질 수용액의 수중유 에멀젼을 (1)단계에서 부가한 개시제와 가교제를 사용하여 현탁중합시킨다. 현탁중합은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 중합방법을 이용한다. 상기 에멀젼을 분산안정제가 녹아있는 수용액에 서서히 교반시키면서 첨가하여 현탁액을 만들고 온도를 높여 고온에서 중합시킨다. 한편, 중합온도는 입자 내부에 포집할 수용성 물질의 특성을 고려하여야 하며 개시제의 종류를 변화시킴으로써 적절한 중합온도를 선택할 수 있다. 중합은 높은 전환율을 얻기 위하여 일정 온도에서 장시간 진행시킨다.

본 발명에서 사용되는 분산안정제는 수상에 녹을 수 있는 고분자로서, 구체적으로는 젤라틴, 스타치, 히드록시에틸셀룰로오즈, 카복시메틸셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리비닐알콜, 폴리디메틸실록산/폴리스티렌 블록공중합체 등이 포함되고, 사용량은 현탁중합 과정에서 생성된 고분자 입자가 중력에 의한 침적이나 입자간 응집을 억제할 수 있을 정도로, 전체 분산체 조성에 대하여 1∼5중량%가 바람직하다. 이 함량 이하의 조건에서는 안정화제가 충분히 액적에 흡착되지 않아 액적의 응집이 발생하고, 그 이상의 함량에서는 분산계의 점도가 급증한다.

이하 실시예 및 비교예를 들어 본 발명의 방법을 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.

실시예 1

수용성 물질로 포스페이트염을 포집한 폴리메틸메타크릴레이트 가교입자를 하기의 과정으로 제조하였다. 용질로서 포스페이트염을 선택한 것은 비교적 분자량이 작은 물질로써, 이러한 물질의 포집이 효과적이라면 당연히 분자량이 큰 물질의포집은 더욱 용이할 것으로 판단된다. 스판 계열의 비이온성 계면활성제인 아라셀P-135를 모노머 오일상에 2.5 중량% 녹인다. 모노머는 메틸메타크릴레이트에 가교제로는 에틸렌 글리콜 디마타크릴레이트를 전체 모노머 오일상 대비 10, 30, 50, 70%로 중량비를 변화시키면서 사용하였다. 이때, 개시제로는 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)을 모노머에 대하여 1 중량% 양을 첨가하였다. 상기에서 제조된 모노머 오일상에 포스페이트염 수용액을 30 중량% 비율로 적하하여 첨가하면서 호모게나이저로 강력 교반하여 수중유 에멀젼을 제조한다. 이때, 포스페이트염의 농도는 전체 수용액의 5, 10, 15 중량%로 변화시키면서 첨가하였다. 상기의 에멀젼을 검화도 87∼89%의 폴리비닐알콜 2 중량% 수용액에 첨가한 후, 500rpm의 전단응력으로 3분간 분산시켰다. 이이서 교반속도를 300rpm으로 낮추어 고정시키고 반응기의 온도를 55℃로 높여서 10시간동안 중합하였다. 제조된 포스페이트염의 고분자캡슐은 원심분리기를 이용하여 에탄올/물 혼합물로 미반응물과 분산안정제를 반복하여 세척한 후, 진공오븐에서 24시간 건조시켜 분말형태로 얻었다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일하게 고분자캡슐을 제조하되, 본 발명자가 대한민국 특허 제 165930호와 제 0205280호에 소개한 우레탄 아크릴레이트를 가교제로 사용하여 전체 모노머 대비 10, 30, 50, 70 중량%로 변화시켜 사용하였다.

실시예 3

상기 실시예 1과 동일한 과정으로 고분자캡슐을 제조하되, 가교제로써 에폭시 아크릴레이트를 동일량으로 사용하여 제조하였다.

비교예 1

상기 실시예 1에서 제조되는 폴리메틸메타크릴레이트 가교입자의 형태는 주사전자현미경과 광학현미경을 통하여 관찰하여 그 결과를 도 1∼3에 나타내었다. 주사전자현미경 시편은 분말 형태의 입자를 카본 테이프 위에 도포시키고 금으로 코팅하여 제조한다. 광학현미경을 통한 관찰은 입자를 유리기판 위에 도포시키고 톨루엔을 한방울 떨어뜨려 입자에 스며들게 한 다음 관찰하여 입자 내부에 생성되어 있는 중공의 분포를 확인한다.

도 1에서 알 수 있듯이 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 50 중량%로 가교한 폴리메틸메타크릴레이트 입자는 높은 가교도에도 불구하고 깨끗한 표면을 나타내고 있다. 도 2는 동일 입자를 압착하여 비벼서 임의로 파쇄시킨 다음 그 파단면을 관찰한 것이다. 그림에서 보듯이 그 내부는 다중공성을 나타내고 있으며 입자 내부에 고르게 분포한 것을 알 수 있다. 도 3은 광학현미경을 통하여 이러한 다중공성 구조를 다시 한번 확인한 것이다.

상기 실시예 1에서 제조한 포스페이트염의 고분자 포집체의 입자특성을 표1에 나타내었다. 전자현미경 사진으로부터 약 100개 이상의 입자를 측정하여 수평균입경과 중량평균입경을 각각 얻는다. 분산지수는 중량평균입경에 대한 수평균입경의 비율로부터 얻는다. 포스페이트염의 농도를 전체 수용액 대비 10 중량%에 고정한 결과이다.

얻어진 폴리메틸메타크릴레이트 가교입자는 가교제의 농도에 관계없이 모두 다중공성을 나타내었다. 가교제의 농도가 증가할수록 입자직경과 입자의 분산지수가 증가하였는데, 이는 가교제의 함량이 증가함에 따라 에멀젼의 점도가 증가하였기 때문이다.

비교예 2

상기 실시예 1에서 제조된 가교고분자 캡슐에 의한 포스페이트염의 포집률과 유출률에 대한 실험을 실시하였다. 용질의 포집률과 유출률은 염의 유출에 따른 입자 분산액 전체의 전도도의 변화를 측정하고 공시료 측정과 비교하여 계산하였다. 도 4는 염의 농도를 변화시키면서 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA) 가교제의 함량에 따른 포집률의 변화를 측정하여 보여준다. 그림에서 알 수 있듯이 염의 농도가 증가할수록 입자 내부에 포집되는 효과가 상대적으로 감소하는데, 이는 입자 내부의 염의 농도가 높아짐에 따라 외부 수상과의 삼투압이 크게 작용하기 때문에 중합과정 중에 상대적인 유출이 많기 때문이다. 가교제가 사용되지 않은 입자에서는 염의 포집률이 농도에 상관없이 모두 0%였다. 그러나, 가교제의 첨가하고 그 함량을 증가시킬수록 포집률은 크게 증대되었다. 이는 고분자 가교망이 내부 용질의 유출을 방해하기 때문인 것으로 판단되며, 가교제의 증가에 따라서 가교망의 밀도가 더욱 치밀해지므로 용질의 포집이 더욱 효과적이라고 사료된다.

도 5는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 가교제의 함량에 따른 입자내에 포집된 포스페이트염의 실온에서의 유출률을 보여준다. 포집된 용질의 유출률은 가교제의 함량이 증가할수록 크게 감소되는 경향을 볼 수 있고, 이러한 거동은 결국 가교제의 함량을 조절하여 가교밀도를 조절함으로써 포집된 용질의 유출률을 조절할 수 있다는 것이다. 또한, 고분자 가교망을 이용한 수용성 약물의 포집체는 높은 가교밀도에서는 약물의 서방성 캡슐로도 사용이 가능하다 하겠다.

비교예 3

상기의 실시예 2와 3에서 제시하는 방법에 의하여 제조된 가교고분자 입자의 포집률과 유출률에 대한 실험을 실시하였다. 우레탄 아크릴레이트(UA)와 에폭시 아크릴레이트(EA)를 사용하여 가교제로 사용한 포집체의 입자특성을 표 2에 나타내었다. 포집률은 포스페이트염의 농도를 전체 수용액 대비 10 중량%에 고정한 결과이다.

가교제로써 긴 사슬의 아크릴레이트 가교제를 사용한 경우에서도, 가교제의 함량이 증가할수록 염의 포집률이 증대되었다. 또한, 가교제의 증가는 모노머 오일상의 전체 점도를 증가시키므로 최종 입자의 크기가 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트와 비교하여 증가한 경향을 나타내었다.

도 6은 각기 다른 가교제를 사용한 고분자 포집체의 유출률을 나타내었다. 사용된 입자는 가교제 함량을 50 중량%로 고정하였고, 실온에서 유출률을 측정하였다. 그림에서 보듯이 초기에 용질의 유출이 크게 발생하고 그 이후에 천천히 유출되는 경향을 나타내는데, 이것은 사슬이 긴 가교제를 사용함으로써 가교점간 거리가 멀어 사슬 길이가 짧은 가교제에 비하여 가교망의 구조가 덜 치밀하기 때문인것으로 판단된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 고분자 가교망에 의한 수용성 물질의 포집법은 기존의 수용성 물질의 캡슐의 제조 방법과는 상당한 차별성을 지니는 신기술로서 다양한 수용성 활물질을 함유하는 안정한 고분자캡슐을 임의로 제조할 수 있고, 그 가교망의 밀도를 조절함으로써 포집률과 유출률을 조절이 가능한 효과적인 포집법으로 수용성 물질의 캡슐화를 필요로 하는 다양한 산업에 광범위하게 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (5)

1. 가교제를 포함한 수중유(W/O) 에멀젼의 제조 후 현탁중합을 통하여 다중공성의 고분자 가교망 내에 수용성 물질을 포집하는 방법, 혹은 유사한 방법으로 상기한 개념에 기초를 두어 제조되는 고분자캡슐의 제조 방법 및 그 결과로 얻어진 모든 고분자캡슐.
2. 제 1항에 있어서, 포집하고자 하는 수용성 물질은 그 효능 및 분자구조에 관계없이 수상에 녹는 모든 물질로서, 구체적으로는 비타민 B 및 그의 유도체, 비타민 C 및 그의 유도체, 코지산 및 그의 유도체, 펩타이드 화합물, 단백질, 효소, 수용성 식물추출물 및 그를 포함하는 수용성 활성물질, 및 기타 수용성 기능성 추출물을 포함하는 모든 수용성 물질.
3. 제 1항에 있어서, 사용 가능한 모노머로서는 메칠메타아크릴레이트, 부칠아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 아크릴로니트릴 및 스티렌을 포함하는 아크릴레이트 및 비닐 단량체의 단독 및 혼합물 전부.
4. 제 1항에 있어서, 입자의 가교구조 형성에 필요한 가교제로는 라디칼 중합이 가능한 것으로서 구체적으로는, 디비닐벤젠, 디알릴 프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 트리알릴 (이소)시아누레이트 등의 알릴 화합물과, (폴리)에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, (폴리)프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메타)아크릴레이트 등의 (폴리)아킬렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 등 모든 것의 단독 및 혼합물을 전부 포함한다.
5. 제 1항에 있어서, 수중유 에멀젼을 2차 수상에 안정하게 분산시키기 위한 분산안정제는 수상에 부분적으로 혹은 완전히 용해될 수 있는 모든 고분자로서, 구체적으로는 젤라틴, 스타치, 소듐 아크릴레이트, 히드록시에틸셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜등의 친수성을 함유하고 있는 단독 고분자 및 그의 공중합체를 전부 포함한다.