Poly(lactic-co-glycolic)acid-디클로로메탄-이산화탄소 혼합물의 고압 상거동

Abstract

생분해성 고분자는 석유화학제품의 대체품으로서의 이용가치뿐만 아니라 의학 및 의료분야 산업에서 활발히 사용될 물질로 각광받고 있다. 특히, 의학 및 의료분야는 인체와 직결되는 점을 감안했을 때 매우 정밀하면서도 인체에 무해한 무결점의 완성품을 만들어내야 한다는 전제조건이 따른다. 이를 위해서는, 생분해성 고분자를 이용한 의약품 제조에 국한하지 않고 생분해성 고분자의 정제, 분리와 반응 등 전체 공정에 대한 정밀화와 더불어 기초자료를 통한 검증 등이 필수적으로 수반되어야 한다. 본 연구에서 진행된 poly(lactic-co-glycolic)acid (PLGA)의 경우, 생분해성이고 생체적합성을 FDA로부터 승인 받은 물질로서 의학적인 치료와 약물전달, 조직공학의 다양한 분야에서 사용되고 있다. PLGA는 신체 내의 환경에서 ester 주사슬의 비효소 가수분해에 의해 물과 이산화탄소만을 부산물로 생성하므로, 생체 적합할 뿐만 아니라 친환경적으로도 무해한 물질로서 그 이점을 갖는다. 하지만, 산성에 가까운 환경에서 안정되지 못하다는 점, 인체 내의 어떤 부위에서도 가수분해가 일어날 수 있다는 점에서 합성법 개발, 안정성, 재현성 등 해결해야 할 부분이 대다수 존재하고 이를 위해 다방면의 각도에서 다양한 시도가 진행되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 생분해성 고분자 poly(lactic-co-glycolic)acid에 대한 다성분계 상평형을 측정하고 해석하기 위해 의약품 계발 과정에서 에멀전 공정으로 함께 쓰이는 디클로로메탄과 고분자 제조, 분리와 정제에 이용되는 초임계 이산화탄소 공정을 고려하여 각 물질을 선정하였고 3성분계 상거동을 가변 부피 실험 장치(VVVC)를 통해 313.15 ~ 373.15K의 온도 범위에서, 압력은 350bar까지 측정하여 다성분계 실험을 수행하였다. 또한, 이를 열역학적으로 해석하기 위해 Peng-Robinson 상태방정식과 PC-SAFT식을 적용한 hybrid 상태방정식을 도입하여 3성분계 시스템에 대한 interaction 파라미터를 추산하였고 그 공정화 가능성에 대해 검토를 하였다.