Poly(D, L-Lactic-co-glycolic acid) (PLGA) Synthetic Process Development and Purification

Abstract

PLGA는 미국 식품의약청 승인을 받은 물질로써, 독성이 낮고 인체에 무해하다고 알려져 있다. 또한 고분자 조성을 통해 분해 속도를 쉽게 조절할 수 있어 마이크로스피어, 나노스피어, 나노섬유 등의 구조를 활용해 약물 전달 제제에 많이 사용되고 있다. PLGA는 단량체의 비율, 락타이드의 입체 화학, 공중합체의 연속성 등에 따라 고분자 분해 속도 외에도 다양한 물성적 변화를 보인다. 본 논문에서는 특히 단량체의 연속성에 따른 물성을 알아보고자 하였다. 상대적으로 반응성이 큰 글라이콜라이드를 용융되어있는 D, L-lactide에 분할하여 넣는 연속적 투입 방법을 통해 손쉽게 고분자의 연속성을 조절하고자 하였다. 이를 통해 기존 합성법에 비해, 랜덤 공중합체를 합성하고 물성을 세밀하게 조절하는 것을 목표로 하였다. 기존의 합성법에 따른 시간 별 고분자 전환 비율을 확인하여 30분을 최대 투입 시간으로 선정하였다. 투입 시간이 길어질수록 더욱 무질서한 공중합체가 합성되었음을 13탄소의 핵자기공명을 통해 확인하였다. PLGA가 약물 전달 제제로 활발히 사용되고 있는 만큼 고순도 PLGA를 얻는 것이 중요해졌다. 고분자 천정 온도와 관련해서, 합성 반응 자체만으로 순도를 높일 수 있는 합성법에 대해 연구하였고, 이를 Aging이라 명명했다. 이에 더해, 아세톤과 증류수를 활용한 재침전 정제법과 유기 용매를 사용한 추출에 대한 연구도 진행하였다. 이 정제법을 통해, 1수소 핵자기공명 결과 99 % 이상의 순도를 갖는 PLGA를 얻었다. 이와 같은 연구를 통해, PLGA를 주재료로 하는 주사제의 성능을 높일 수 있을 것으로 기대된다.;Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) has low toxicity and is harmless to human body. It approved by Food and Drug Administration (FDA). PLGA also can control degradation time as the composition. From those reasons, it is widely used in drug delivery system as drug carrier utilizing microsphere, nanosphere and nanofiber. In additional, PLGA has various properties depending on the ratio of monomers, stereochemistry of lactide (L-latide, D-lactide, racemic), and polymer sequence. In this paper, the effects of sequence was studied monomers depending on their sequences. The sequence of the polymer was tried to control easily by the continuous feeding method which divides the relatively reactive glycolide into the molten D, L-lactide. The aim of this study was to synthesize more random copolymers and control the properties as the conventional synthetic method. The conversion ratio of the polymer according to basic synthesis was confirmed and the glycolide maximal feeding time was fixed for 30 minutes. A more random copolymer was synthesized as the feeding time became longer. It became important to obtain a high purity PLGA because PLGA is actively used as drug carrier. The synthetic process was studied to minimalize the residual monomer related to the ceiling temperature and it was called Aging. Purification using organic solvents was also studied. Re-precipitation using acetone/deionized water and extractions with organic solvents were experimented. Through those method, the purity of PLGA analyzed with 1H-NMR was over 99 %. It is expected to improve the performance of the DDS using PLGA.