KR20120098228A

KR20120098228A - 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법 및 그로부터 제조되는 광역동 치료용 스텐트

Info

Publication number: KR20120098228A
Application number: KR1020110018038A
Authority: KR
Inventors: 강대환; 정영일; 정정욱; 유진주; 김찬
Original assignee: 부산대학교 산학협력단; 부산대학교병원
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2012-09-05
Also published as: KR101271242B1

Abstract

본 발명은 비혈관계 광역동치료용 스텐트의 제조방법에 관한 것으로, 광증감제 역할을 수행하는 아미노레블리닉산(ALA)으로 이루어진 약물 0.01 내지 5중량%와, 인체내에서 분해 되는 생분해성 고분자로써 상기 약물을 담지하는 고분자 담지체 95 내지 99.99중량%를 준비하는 단계; 상기 약물이 담지된 고분자담지체가 전체에 대하여 3 내지 60중량% 되도록 용매에 용해하여 방사용액을 준비하는 단계;그리고 상기 방사용액을 비혈관계 스텐트 표면에 나노섬유 형태로 직접 코팅되도록 하는 단계; 또는 상기 방사용액을 방사노즐을 통해 임의의 거리에 떨어진 집전판에 분사하여 나노섬유 웹를 형성하고 이를 스텐트에 결합시키는 단계; 를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 의한 나노섬유의 경우 필름상에 대비 비표면적이 우수하고, 약물의 방출, 생분해 속도등을 제어하는 것이 가능한 특징을 가지고 있다.

Description

비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법 및 그로부터 제조되는 광역동 치료용 스텐트 {Preparation method of stent for photodynamic stent}

본 발명은 약물함유 나노입자를 스텐트에 고정하는 방법 및 이를 이용한 스텐트에 관한 것으로, 전기방사시 광역동 치료제를 탑재하여 금속 스텐트에 직접 코팅하는 방법과 치료제를 함유한 나노입자를 섬유웹으로 제조한 후 스텐트에 부착하는 방법으로 이루어지는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트의 제조방법 및 그를 이용한 광역동 치료용 스텐트에 관한 것이다.

위암, 식도암, 대장암, 담도암, 췌장암 등과 같은 소화기 암은 우리나라에서 매우 흔히 발생하는 암이다. 이들 암이 조기 발견될 경우, 외과적 수술 절제가 가장 좋은 치료법이나 적지 않은 예에서 수술이 불가능한 상태로 발견된다. 진행된 소화기 암은 위장관 또는 담관을 막아 연하곤란, 구토, 황달과 같은 증상을 일으킨다. 환자생존이나 삶의 질 향상을 위해서 막힌 관을 개통시켜야 하는데 과거의 bypass 수술을 이용한 치료법 보다는 내시경 또는 방사선중재 스텐트 삽입술이 일차 치료법으로 인정받고 있다.

소화기암에 사용되는 스텐트는 stainless steel, nickel titanium (nitinol), cobalt chromium 등의 금속으로 제조되며 얇은 직경의 방출도구를 통해 체내에 삽입 된다. 협착된 자리에 삽입된 스텐트의 직경이 커지는 경우를 팽창형 스텐트 (expandable stent)라고 하며 담관계나 기도, 위장관 등의 비혈관계에 사용되고 있다. 이러한 스텐트는 직접적인 암세포 사멸 효과가 없기 때문에 스텐트 삽입 후 일정 기간이 흐른 뒤 암세포의 성장으로 인한 스텐트의 재협착이 발생하는 단점이 있다. 따라서 기존의 스텐트에 항암제와 같은 약물을 코팅하여 약물이 서서히 방출됨으로 인해 스텐트가 삽입된 곳의 암세포 성장을 억제하는 기능이 필요하다. 이러한 국소약물전달 (local drug delivery) 개념인 약물방출 스텐트 (drug eluting stent, DES)의 개발이 소화기 암을 위한 스텐트에서 시급한 상황이다.

DES는 대개 기존의 bare 혹은 커버형 금속 스텐트에 항암효과가 있는 약물과 이 약물을 코팅하여 약물방출을 제어하는 고분자로 이루어진다. 스텐트에 약물을 담지하는 방법은 크게 다음의 세 가지로 구분할 수 있다. 고분자 없이 약물 자체를 금속스텐트에 직접 부착하는 방법 또는 다공성의 금속 스텐트의 다공에 약물을 담지한 고분자를 로딩하는 방법이 있다. 마지막으로 스텐트에 약물을 담지한 고분자를 코팅하는 방법으로 여기에는 비분해성과 생분해성 고분자를 사용할 수 있다. 약물이 비분해성 고분자에 녹아 있는 경우 확산에 의해 약물이 방출되는데, 코팅된 고분자의 두께에 의해 약물방출 경향이 제어되며, 혈관용 DES인 CYPHER^TM이나 TAXUS^TM이 해당된다. 생분해성 고분자를 사용할 경우, 약물이 담지된 고분자의 생분해가 시간이 지남에 따라 발생하며 이에 따라 약물이 용출되게 된다.

또한, 최근 연구가 활발하게 진행되고 있는 전기방사에 의한 나노섬유의 경우, 상온, 상압의 환경에서 단백질이나 약물의 손상 없이 고분자 섬유내에 약물을 방사와 동시에 담지할 수 있으며, 지지체에 직접 방사하여 코팅하거나 후처리를 통하여 약물이 함유된 고분자 나노섬유를 지지체에 부착시킬 수 있는 방법이 고안되고 있다. 이러한 전기방사 기법에 의해 제조된 나노섬유는 섬유의 직경, 두께, 약물 담지량 등을 손쉽게 조절가능하며, 섬유상 구조를 하고 있어 다양한 분야에 적용이 가능한 장점을 가지고 있다.

비혈관 스텐트는 기관과 기관지, 식도, 담관계에서 흔하게 사용되고 있으며, 공통적으로 두 가지 문제를 예방해야 한다. 첫째는 삽입된 스텐트에 대한 이물반응으로 조직의 양성 과형성이 발생하여 내강을 좁게 하는 내증식이다. 둘째는 암에 의한 체내 통로의 폐쇄를 치료하기 위해 삽입된 스텐트에서 악성 과증식이 일어나는 것이다. 소화기 영역 DES 개발의 주된 목표는 이들 종양의 과증식을 예방하는 것이다. polyurethane (PU), polyethylene, Teflon, polytetrafluoroethylene (PTFE), polycarprolactone (PCL), poly(lactic acid-co-glycolic acid) (PLGA), polyvinylalcohol (PVA)등과 같은 고분자를 약물을 담지하는 매체로 사용하여 많은 양의 약물을 스텐트에 코팅할 수 있다.

특히 간외담관의 악성종양은 진단 당시 외과 절제가 가능한 경우는 단지 5 ~ 30% 에 불과하다. 또한 수술 후 국소 재발로 인해 5년 생존율이 10 % 내외, 평균 생존기간은 7개월로 보고되고 있으며 항암치료나 방사선 치료에도 잘 반응하지 않는 종양이다. 담관암은 종양크기가 작고 대부분의 경우 전신적인 전이보다는 국소 전이 등이 문제가 되어 국소치료의 가능성이 높은 질환으로 최근 담관경을 이용한 광역동 치료 (photodynamic therapy, PDT)등이 생존율 증가에 도움이 된다고 보고된 바 있다. 따라서 담관암은 국소 약물 전달방법을 이용한 치료법의 적용 가능성이 높아 항암제, 광증감제 등 약물이 코팅 DES가 유용할 가능성 높은 질환 중의 하나이다.

광역동치료를 수행하기 위해서 기본적으로 광증감제와 이에 적합한 빛이 필요하다. 광증감제는 포피린을 기반으로 한 것과 그 외의 것으로 구분되는데 현재 임상에 사용되는 광증감제는 포피린을 기반으로 한 것이다. 아미노레블리닉산(5-aminolevulinic acid (ALA))는 암 치료를 위한 형광 진단 및 광역동치료에 사용되는 프로토포피린 IX (PpIX)의 전구물질이며, PpIX는 세포내 미토콘드리아에서 heme 생합성시 생성되는 중간 산물이며 빛 에너지를 받아 여기된 뒤 주변 산소에 에너지를 전달하여 일항산소를 생성한다. 생성된 일항산소는 주변의 세포에 영향을 주어 세포의 아폽토시스와 네크로시스를 유발하여 세포사멸을 유도한다. ALA의 경우 포피린 계열의 다른 광증감제와는 달리 ALA에 의해 생성된 광증감제인 PpIX는 24-48시간 이후 제거되기 때문에 장기간 피부 광 민감성의 위험이 적다는 큰 장점이 있다.

이러한 상황들을 고려해 볼 때, 재협착을 억제하면서 국소치료를 함께 수행할 수 있는, 비교적 짧은 기간 동안 다양한 종류의 광범위한 치료제를 지속적으로 이식 부위에 효율적으로 전달하게 할 수 있는 스텐트의 코팅기술이 필요하다. 따라서, 생체활성화 물질과 광역동 치료가 가능한 물질을 탑재한 고분자 층을 이루고 있으면서, 재협착을 억제하면서 봉입된 약물의 방출속도가 조절 가능한 스텐트의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기 요구에 부응하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 생체활성화 물질과 광역동 치료제를 동시에 탑재한 고분자 나노섬유층을 금속 스텐트상에 직접 전기방사하여 코팅하는 것으로 재협착 억제 및 국소부위 치료가 가능한 스텐트 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 생체활성화 물질과 광역동 치료제를 함유한 고분자 용액을 전기방사하여 나노섬유웹을 제조한 후 금속스텐트 상에 부착하여 광역동 치료가 가능한 스텐트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법에 있어서,광증감제 역할을 수행하는 아미노레블리닉산(ALA)으로 이루어진 약물 0.01 내지 5중량%와, 인체내에서 분해되는 생분해성 고분자로써 상기 약물을 담지하는 고분자 담지체 95 내지 99.99중량%를 준비하는 단계; 상기 약물이 담지된 고분자담지체가 전체에 대하여 3 내지 60중량% 되도록 용매에 용해하여 방사용액을 준비하는 단계; 그리고 상기 방사용액을 비혈관계 스텐트 표면에 나노섬유 형태로 코팅되도록 하는 단계; 포함하여 직접 스텐트에 나노섬유가 코팅되도록 하는 방법을 제공하거나, 또는 상기 방사용액을 방사노즐을 통해 임의의 거리에 떨어진 집전판에 분사하여 나노섬유 웹를 형성하는 단계; 그리고 상기 나노섬유 웹을 스텐트에 결합시키는 단계; 를 포함하여 나노섬유 웹을 형성한 후 이를 스텐트에 부착하는 방법을 제공하는데 그 기술적 특징이 있다.

그리고 바람직하기로는 상기 고분자 담지체는, 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol), PVA), 폴리에틸렌옥시드 (poly(ehtylene oxide), PEO), 폴리비닐피롤리돈 (poly(vinylpirrolidone), PVP), 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol, PEG), 폴리락티드(Poly(lactide), PLA), 폴리클로코라이드(Poly(glycolide), PGA), 폴리락티드-코-클리코라이드(Poly(lactide-co-glycolide), PLGA), 콜라겐 (Collagen), 그리고 폴리카프롤락톤 (poly(ε-caprolactone), PCL)중의 어느 하나 또는 둘이상의 혼합이 되도록 한다.

용매는, 물(H2O), 에탄올, 디메틸아세트아미드(dimethyl acetamide, DMAc), 디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF), 메틸피로리딘 (N-methyl-2-pyrrolidinone, NMP), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 테트라하이드라푸란(tetra-hydrofuran, THF), 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate, EC), 디에틸카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 에틸메틸카보네이트(ethyl methyl carbonate, EMC), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC), 초산(acetic acid), 개미산(formic acid), 클로로포름(Chloroform), 디클로로메탄(dichloromethane), DMP 및 아세톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이되도록 한다.

코팅하는 단계는, 전기방사(electro-spinning), 전기분사(electro-spray), 전기분사방사(electro-brown spinning), 원심 전기방사(centrifugal electro-spinning), 플래쉬 전기방사(flash-electro-spinning), 버블전기방사(bubble electrospinning), 자장전기방사(magnetic electrospinning) 중의 어느 하나를 이용하여 이루어지도록 한다.

본 발명에 있어서는 광역동 치료를 위한 전구물질과 생체활성 고분자 물질로 구성된 나노섬유를 금속스텐트상에 고정함으로써 수술 후 재협착 방지 및 국소부위 치료가 가능한 스텐트를 제공하는 효과를 가질 수 있다.

도 1(a)는 본 발명에 따른 광역동 치료를 위한 금속스텐트상에 나노섬유를 부착하는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 순서도이며, (b)는 금속 스텐트상에 직접 나노방사를 하여 코팅하는 방법을 나타내는 모식도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 사용된 티타늄 티타늄 금속메쉬상의 튜브로 구성된 스텐트의 구조를 나타낸 사진.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의해 제조된 PVA/ALA 함유 나노섬유의 주사전자 현미경 사진.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의해 제조된 PAV/ALA 함유 나노섬유가 티타늄 스텐트상에 코팅된 사진 및 주사전자 현미경 사진.
도 5(a)는 본 발명의 일실시예에 의해 제조된 PVP/ALA 함유 나노섬유의 주사전자 현미경 사진 및 5(b)는 PVP/ALA 나노섬유의 직경분포를 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의해 제조된 PVA/ALA 나노섬유의 세포독성 결과를 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의해 제조된 PVA/ALA 나노섬유의 세포내 heme 생합성 경로에 의해 전환되는 PpIX의 정도를 측정하여 평가한 결과를 나타내는 사진.

먼저, 본 발명에 따라, 생체활성 고분자 물질과 광역동 치료가 가능한 약물을 일정한 비율로 혼합하여 전기방사가 가능한 농도로 적당한 용매에 용해하여 방사용액을 제조한다. 이렇게 제조된 방사용액은 도 1b에서와 같이 회전하는 스텐트 고정장치가 부착된 장비를 사용하여 약물함유 나노섬유를 금속 스텐트상에 직접 방사하여 코팅하는 제조되는 방법을 사용하여 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따라, 제조된 방사용액을 전기방사한 후, 형성된 나노섬유 웹을 금속튜브상스텐트에 접착시는 공정 예를 들면, 생분해성 글루나 물리적인 방법등을 이용하여 스텐트상에 나노섬유가 부착되도록 하여 제조할 수 있다.

본 발명에서 사용가능한 생체활성 고분자 물질로는 PVA, PEO, PVP, PEG, PLA, PLGA, PEO, Collagen, PCL, 또는 이들의 공중합체 등을 단독 내지는 복합화(blend)하여 사용할 수 있으나 상기 물질에 한정하는 것은 아니며 전기방사에 의해 나노섬유를 형성할 수 있는 생체친화성 및 생분해성 고분자 물질이면 특별한 제한이 없다.

또한, 본 발명에서 방사방법으로는 전기방사(electro-spinning), 전기분사(electro-spray), 전기분사방사(electro-brown spinning), 원심 전기방사(centrifugal electro-spinning), 플래쉬 전기방사(flash-electro-spinning), 버블전기방사(bubble electrospinning), 자장전기방사(magnetic electrospinning) 등의 다양한 방식의 방사법을 적절히 채택하여 사용할 수 있다.

본 발명에 사용된 용매로는 물(H2O), 에탄올, DMAc(dimethyl acetamide), DMF(N,N-dimethylformamide), NMP(N-methyl-2-pyrrolidinone), DMSO(dimethyl sulfoxide), THF(tetra-hydrofuran), EC(ethylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), PC(propylene carbonate), 초산(acetic acid), 개미산(formic acid), Chloroform, dichloromethane, DMP 및 아세톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

이하 각 단계별로 좀 더 상세히 설명한다.

A. 약물함유 방사용액 제조하는 방법

생분해성 고분자와 광역동 치료를 할 수 있는 약물을 동일 용매를 사용하여 방사 가능한 농도로 용해하여 방사용액을 준비한다. 상기 방사용액을 이루는 고분자와 약물의 함량비에 관하여는 고분자 물질 전체를 100중량% 기준으로 약물의 함량이 0.01 ~5중량%의 범위가 적당하다.

약물의 비율이 0.01 중량% 미만의 경우 약물의 함량이 낮아 최종 제품의 약효가 발휘하지 못하는 경우가 발생할 수 있으며, 5중량% 초과인 경우에는 약물의 함량이 너무 많아 최종제품의 가격이나 약효 등의 역효과를 발생할 가능성이 있는 경우가 있다.

또한, 본 발명의 나노섬유의 제조시에는 섬유상 구조를 형성하기 위해 방사용액(고분자와 약물이 담지된 혼합용액)의 농도를 3~60중량%로 제조하여 섬유의 모폴러지(morphology)를 제어하는 것이 바람직하다. 이때 방사용액의 농도는 3중량% 미만의 경우 섬유상의 형성이 곤란하며, 60중량% 초과할 경우 점도가 상승하여 방사가 곤란하다.

B. 나노섬유웹 형성

상기 3 내지 60중량%의 농도로 제조된 방사용액을 정량펌프(metering pump)를 사용하여 방사노즐로 이송하고, 고전압 조절장치를 사용하여 방사노즐에 전압을 인가하여 전기방사를 실시한다.

이때 사용되는 전압은 0.5kV~100kV의 범위에서 방사가 가능한 전압으로 실시하며, 집전판은 접지를 하거나 (-)극으로 대전하여 사용할 수 있다.

집전판은 전기전도성 금속이나 박리지 등으로 구성되는 것이 바람직하다. 집전판의 경우 방사시 섬유의 집속을 원활하게 하기 위해 포집장치(suction collector)를 부착하여 사용하는 것이 바람직하며, 방사노즐과 집전판 까지의 거리는 5~50㎝로 조절하여 사용하는 것이 바람직하다.

방사시 토출량은 정량펌프를 사용하여 홀당 0.01~5cc/hole?min으로 토출하여 방사하고, 방사시 온도 및 습도를 조절할 수 있는 챔버 내에서 상대습도 10-90%의 환경에서 방사하는 것이 바람직하다.

C. 약물함유 나노섬유를 스텐트상에 부착하는 방법

약물함유 나노섬유 웹을 금속메쉬구조의 스텐트 면적에 맞도록 절단한 후 생분해성 글루 등을 사용하여 스텐트브에 부착한다.

이때 글루의 함량은 1 내지 10% 정도가 적당하다. 1% 미만의 경우 나노섬유가 스텐트상에 부착하지 않을 수 있으며, 10% 이상의 경우 글루의 함량이 너무 많아 분해속도 및 약물의 효과를 반감할 우려가 발생할 수 있다. 또한, 약물함유 나노섬유 웹을 적당한 크기로 절단하여 스텐트상에 물리적인 방법으로 감아서 약물함유 나노섬유 웹이 스텐트상에 고정되도록 하는 방법을 사용할 수 있다.

D. 약물함유 나노섬유를 스텐트상에 직접방사하여 코팅하는 방법

회전체에 금속메쉬를 고정할 수 있는 지지층(100)에 금속메쉬를 끼운 후 상기 도 1(b)의 방법으로 약물함유 나노섬유를 직접 방사하여 금속메쉬 스텐트상(도 2)에 방사하여 코팅한다. 이때 나노섬유층의 균일성을 확보하기 위해 방사노즐의 간격이 일정하도록 하고, 좌우 반복이동이 가능하며, 회전체의 속도는 나노섬유가 부착하기 용이한 속도로 회전시켜 방사하는 것이 바람직하다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 아래의 실시예들은 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며, 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 변경될 수 있다.

( 실시예 1)

PVA고분자 100중량%에 대하여 광역동 치료약물인 아미노레블리닉산(ALA)을 1중량%가 되게 한 후 용매인 순수에 용해하여 방사용액을 제조하였다. 이때 고분자와 ALA로 이루어진 방사용액은 약 15중량% 용액이 되도록 한다.

상기 방사용액을 사용하여 인가전압 25kV, 방사노즐과 집전체와의 거리 20㎝, 토출량 분당 0.05cc/ghole이 되도록 30℃, 상대습도 60%에서 전기방사를 실시하여 나노섬유 웹을 얻었다.

이때 방사된 나노섬유 웹의 주사전자 현미경 사진을 도 3에 나타냈으며, 섬유경의 분포는 약 200-300㎚ 이었고, 평균 섬유경은 약 150㎚인 것이 제조되었다.

( 실시예 2)

상기 실시예 1에서 사용된 약물함유 PVA 나노섬유를 티타늄 금속메쉬상의 스텐트(도 2)의 면적이 되도록 절단한다. 금속메쉬 튜브에 생분해성 글루를 5% 정도로하여 나노섬유가 금속메쉬 튜브에 부착하도록 한다.

( 실시예 3)

PVA고분자와 약물의 함량을 상기 실시예 1의 방법과 동일한 함량이 되도록 한 후 실시예 1의 방법과 동일한 방법으로, 도 1(b)의 방법으로 전기방사를 실시한다. 이때 티타늄 스텐트는 회전체의 지지층(100)에 고정된 상태로 회전속도는 300rpm이 되도록 하였으며, 방사된 섬유의 두께는 약 20㎛정도로 하였다. 도 4에는 티타늄 스텐트상에 PVA/ALA나노섬유가 코팅된 사진과 주사전자 현미경 사진을 나타냈다. 그림에서와 같이 1㎛ 크기의 세공을 갖는 PVA/ALA 나노섬유가 네트웍 구조를 가지고 코팅되어 있는 것을 확인할 수 있다.

( 실시예 4)

PVP고분자와 ALA 약물의 함량을 PVP 대비 1중량%가 되도록 하여 용매 에탄올을 사용하여 상기 실시예 1 및 실시예 3의 방법과 동일한 방법으로 스텐트상에 직접방사하여 PVP/ALA 나노섬유를 코팅하였다. 도 5(a)에는 PVP나노섬유의 주사전자 현미경 사진과 5(b)에는 나노섬유의 직경분포를 나타냈다. PVP의 경우 직경 70㎚정도 되었으며, 세공의 크기도 1㎛미만으로 균일하게 분포되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

( 실시예 5)

상기 실시예 3에 의해 제조된 시료를 이용하여 세포독성실험을 하였다. 담도암세포주로 사람유래 담도암 HuCC-T1 세포주 (HuCC-T1)를 사용하였으며, 1x10⁵ 세포를 96 well plate에 배양 한 뒤 0.01에서 500 microgram/ml 까지 다양한 농도의 PVA를 HuCC-T1 세포에 처리하였다. 24시간 동안 배양 후 PVA의 세포 독성을 MTT assay를 이용해 세포 생존율을 평가하였다. PVA를 처리하지 않은 대조군에 대한 상대값을 세포 생존율 (%)로 나타냈으며 500 ug/ml의 농도에서도 세포독성을 보이지 않았다. 스텐트에 코팅하기 위해 사용된 PVA의 양은 500microgram/ml로 세포독성을 나타내지 않는 범위를 나타냈으며, 그 결과를 도 6에 나타냈다.

( 실시예 6)

도 7에는 free ALA 용액과 실시예 3에 의해 제조된 ALA/PVA 나노파이버를 같은 농도의 ALA가 되도록 HuCC-T1세포에 각각 처리한 뒤 세포내에 흡수된 ALA에 의해 세포내 heme 생합성 경로에 의해 전환되는 PpIX의 정도를 측정하여 평가하였다. free ALA와 ALA를 포함하는 PVA 나노섬유 모두 세포내 처리한 ALA의 농도가 증가할수록 세포내 전환되는 PpIX 레벨이 증가하는 경향을 보였다. 세포내에서 전환되어 생성된 PpIX의 양은 free ALA와 ALA/PVA 나노섬유간의 차이는 발견되지 않고 동일한 정도였다. ALA 전달체로 사용된 PVA는 세포내 ALA의 흡수를 방해하지 않는 것을 간접적으로 확인할 수 있었으며 사용한 PVA는 약 10여 분만에 완전히 용해되기 때문에 free ALA에 비교할 때 ALA의 세포내 uptake가 지체되는 현상이 발견되지 않음을 확인할 수 있었으며, ALA/PVA 나노섬유는 바람직한 ALA 전달체 중 하나로 사료된다.

그리고, " 본 연구는 보건복지부 보건의료연구개발사업의 지원에 의하여 이루어진 것임을 밝힙니다. (과제 고유번호 : A091047) "

10 : 약물함유 고분자 방사용액 20 : 전기방사된 나노섬유
30 : 회전모터 100 : 금속메쉬(스텐트) 지지층
200 : 금속메쉬층(금속 스텐트) 300 : 약물함유 나노섬유 층

Claims

비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법에 있어서,
광증감제 역할을 수행하는 아미노레블리닉산(ALA)으로 이루어진 약물 0.01 내지 5중량%와,
인체내에서 분해 되는 생분해성 고분자로써 상기 약물을 담지하는 고분자 담지체 95 내지 99.99중량%를 준비하는 단계;
상기 약물이 담지된 고분자담지체가 전체에 대하여 3 내지 60중량% 되도록 용매에 용해하여 방사용액을 준비하는 단계;그리고
상기 방사용액을 비혈관계 스텐트 표면에 나노섬유 형태로 코팅되도록 하는 단계; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 고분자 담지체는,
폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol), PVA), 폴리에틸렌옥시드 (poly(ehtylene oxide), PEO), 폴리비닐피롤리돈 (poly(vinylpirrolidone), PVP), 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol, PEG), 폴리락티드(Poly(lactide), PLA), 폴리클로코라이드(Poly(glycolide), PGA), 폴리락티드-코-클리코라이드(Poly(lactide-co-glycolide), PLGA), 콜라겐 (Collagen), 그리고 폴리카프롤락톤 (poly(ε-caprolactone), PCL)중의 어느 하나 또는 둘이상의 혼합물임을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 2항에 있어서, 상기 용매는,
물(H2O), 에탄올, 디메틸아세트아미드(dimethyl acetamide, DMAc), 디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF), 메틸피로리딘 (N-methyl-2-pyrrolidinone, NMP), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 테트라하이드라푸란(tetra-hydrofuran, THF), 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate, EC), 디에틸카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 에틸메틸카보네이트(ethyl methyl carbonate, EMC), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC), 초산(acetic acid), 개미산(formic acid), 클로로포름(Chloroform), 디클로로메탄(dichloromethane), 및 아세톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 3항에 있어서, 상기 코팅하는 단계는,
전기방사(electro-spinning), 전기분사(electro-spray), 전기분사방사(electro-brown spinning), 원심 전기방사(centrifugal electro-spinning), 플래쉬 전기방사(flash-electro-spinning), 버블전기방사(bubble electrospinning), 자장전기방사(magnetic electrospinning) 중의 어느 하나를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 4항에 있어서, 상기 코팅하는 단계는,
전기방사법을 이용하고, 준비된 스텐트가 100 ~ 500rpm의 회전속도를 가지고, 인가전압은 0.5kV ~ 100kV가 되도록 하여 방사노즐을 통해 방사되어 나노섬유가 스텐트에 코팅되도록 하는 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 5항에 있어서, 상기 나노섬유는,
0.1 내지 5㎛ 크기의 세공을 가지고 5 내지 50㎛의 두께로 코팅되는 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법에 있어서,
광증감제 역할을 수행하는 아미노레블리닉산(ALA)으로 이루어진 약물 0.01 내지 5중량%와,
인체내에서 분해 되는 생분해성 고분자로써 상기 약물을 담지하는 고분자 담지체 95 내지 99.99중량%를 준비하는 단계;
상기 약물이 담지된 고분자담지체가 전체에 대하여 3 내지 60중량% 되도록 용매에 용해하여 방사용액을 준비하는 단계;와
상기 방사용액을 방사노즐을 통해 임의의 거리에 떨어진 집전판에 분사하여 나노섬유 웹를 형성하는 단계; 그리고
상기 나노섬유 웹을 스텐트에 결합시키는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 7항에 있어서, 상기 고분자 담지체는,
폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol), PVA), 폴리에틸렌옥시드 (poly(ehtylene oxide), PEO), 폴리비닐피롤리돈 (poly(vinylpirrolidone), PVP), 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol, PEG), 폴리락티드(Poly(lactide), PLA), 폴리클로코라이드(Poly(glycolide), PGA), 폴리락티드-코-클리코라이드(Poly(lactide-co-glycolide), PLGA), 콜라겐 (Collagen), 그리고 폴리카프롤락톤 (poly(ε-caprolactone), PCL)중의 어느 하나 또는 둘이상의 혼합물임을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 8항에 있어서, 상기 용매는,
물(H2O), 에탄올, 디메틸아세트아미드(dimethyl acetamide, DMAc), 디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF), 메틸피로리딘 (N-methyl-2-pyrrolidinone, NMP), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 테트라하이드라푸란(tetra-hydrofuran, THF), 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate, EC), 디에틸카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 에틸메틸카보네이트(ethyl methyl carbonate, EMC), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC), 초산(acetic acid), 개미산(formic acid), 클로로포름(Chloroform), 디클로로메탄(dichloromethane) 및 아세톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 9항에 있어서, 상기 나노섬유를 형성하는 단계는,
전기방사(electro-spinning), 전기분사(electro-spray), 전기분사방사(electro-brown spinning), 원심 전기방사(centrifugal electro-spinning), 플래쉬 전기방사(flash-electro-spinning), 버블전기방사(bubble electrospinning), 자장전기방사(magnetic electrospinning) 중의 어느 하나를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 10항에 있어서, 상기 나노섬유를 형성하는 단계는,
전기방사법을 이용하고, 인가전압은 0.5kV ~ 100kV, 방사노즐과 집전판사이의 거리는 5 ~ 50cm가 되도록 하고, 토출량은 홀당 0.01 ~5cc/hole.min이 되도록 방사노즐을 통해 토출 방사되어 나노섬유가 집전판에 집전되어 형성되는 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 11항에 있어서, 상기 나노섬유 웹은,
섬유경의 분포는 약 100 내지 400㎚가 되도록 하고, 섬유경은 50 내지 200㎚가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 12항에 있어서, 상기 나노섬유웹은 스텐트의 면적만큼 절단후 접착제로 생분해성 글루 1 내지 10%를 이용하여 스텐트에 부착시키는 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 12항에 있어서, 상기 나노섬유웹은 스텐트 외면에 물리적인 압착으로 스텐트에 부착시키는 것을 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트를 제조하는 방법.
제 1항 내지 제14항의 방법에 의하여 제조된 스텐트를 특징으로 하는 비혈관계 광역동 치료용 스텐트.