PEG-Based Thermogelling Multiblock Copolymers

Abstract

온도 민감성 고분자를 이용한 수화젤은 원하는 조직이나 기관 등에 용액상태로 주입하여 체내에 주입시 젤을 형성하는 시스템이다. 이러한 시스템은 수술없이 수화젤을 주입하여 환자의 고통을 최소화할 수 있으며 체내에 주입하여 원하는 모양으로 젤 형성이 가능하여 조직 공학 등에도 응용될 수 있는 등의 장점이 있다. 현재 보고된 온도민감성 수화젤 시스템은 폴록사머, 폴리에칠렌글리콜/폴리락틱글리콜릭에시드(PEG/PLGA), 키토산, 포스파진/폴리에칠렌글리콜/올리고펩타이드 등이 있다. 위의 장점에도 불구하고 그러나 이러한 온도민감성 고분자는 주입 후 젤이 형성되는 동안의 초기약물 과량방출의 한계점을 지니고 있으며 폴록사머의 경우 이틀 이내에 젤이 침식되는 단점을 가진다. 또한 젤의 강도를 조절하기 위해 고분자 수용액의 농도를 낮출 경우 임계젤농도(CGC) 이하가 되어 젤이 형성되지 않고 침전이 되는 등의 문제로 인해 젤의 세기를 조절하기 쉽지 않다. 본 연구는 약물의 초기과량방출을 줄이기 위해 젤상태로 주입이 가능한 유연한 수화젤을 합성하고 이의 물성분석 및 약물전달체로써의 가능성을 덱스트란을 젤에 도입하여 연구하였다. PEG-SA의 경우 기존의 미셀을 형성하여 미셀의 응집으로 젤이 되는 메커니즘과는 달리 고분자의 단분자 형태가 온도가 증가함에 따라 소수성인 세바식 에시드의 응집에 의해 유연한 젤을 형성함을 밝혔다. 그리고 약물방출실험을 한 결과 젤의 강도가 매우 낮음에도 불구하고 친수성인 텍스트란이 약 이틀에 걸쳐 영차 방출속도로 방출됨을 알 수 있었다. 이러한 유연한 젤은 마찰에 민감한 조직에의 약물전달이나 세포전달체로써 유용할 것으로 전망된다. 또한 폴리에칠렌글리콜/폴리락타이드 온도민감성 고분자를 축합반응을 통해 합성하고 이의 물성을 분석하였다. 멀티블록 공중합체는 말단의 고분자의 조성에 따라, 그리고 분자량에 따라 다른 물성을 보임을 알 수 있었다. 젤 경화의 메커니즘이 미셀의 응집에 의한 것임을 밝혔고, 쥐의 생체에 직접 투입하여 젤이 안정하게 있음을 확인하였으며 이를 통하여 약물 전달체로써의 적용 가능함을 알 수 있었다. 또한 체내에는 L-타입의 스테레오 콤플렉스만 존재하기 때문에 PEG/PLLA 멀티블록 공중합체는 생분해성일 뿐 아니라 생체에 매우 적합한 고분자로 약물전달, 세포치료 등 많은 분야에 응용이 가능할 것이다.