KR102740475B1 - An interpenetrating network microbead and a method for preparing the same - Google Patents
An interpenetrating network microbead and a method for preparing the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102740475B1 KR102740475B1 KR1020190087927A KR20190087927A KR102740475B1 KR 102740475 B1 KR102740475 B1 KR 102740475B1 KR 1020190087927 A KR1020190087927 A KR 1020190087927A KR 20190087927 A KR20190087927 A KR 20190087927A KR 102740475 B1 KR102740475 B1 KR 102740475B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- poly
- ipn
- cross
- interpenetrating network
- polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000011325 microbead Substances 0.000 title 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 88
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 32
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims abstract description 32
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims abstract description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 87
- -1 amino acryloyl Chemical group 0.000 claims description 79
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 47
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 32
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 30
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 28
- 239000000648 calcium alginate Substances 0.000 claims description 21
- 235000010410 calcium alginate Nutrition 0.000 claims description 21
- 229960002681 calcium alginate Drugs 0.000 claims description 21
- OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L calcium;(2s,3s,4s,5s,6r)-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxy-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxylato-4,5,6-trihydroxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Ca+2].O[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)O[C@@H](C([O-])=O)[C@H]1O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O2)C([O-])=O)O)[C@H](C(O)=O)O1 OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L 0.000 claims description 21
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 21
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 claims description 19
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 claims description 19
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 claims description 19
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 claims description 18
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 18
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 14
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 claims description 13
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 12
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 11
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 claims description 10
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 8
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 8
- QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C=C QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 7
- JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylazepan-2-one Chemical compound C=CN1CCCCCC1=O JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OVHHHVAVHBHXAK-UHFFFAOYSA-N n,n-diethylprop-2-enamide Chemical compound CCN(CC)C(=O)C=C OVHHHVAVHBHXAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZJDNTSGQAOAXNR-UHFFFAOYSA-N n-ethenyl-2-methylpropanamide Chemical compound CC(C)C(=O)NC=C ZJDNTSGQAOAXNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZIWDVJPPVMGJGR-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-2-methylprop-2-enamide Chemical compound CCNC(=O)C(C)=C ZIWDVJPPVMGJGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 6
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ATVJXMYDOSMEPO-UHFFFAOYSA-N 3-prop-2-enoxyprop-1-ene Chemical compound C=CCOCC=C ATVJXMYDOSMEPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 32
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 23
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 11
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 9
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 9
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 9
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 9
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 8
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 229920005684 linear copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 3
- AZCYBBHXCQYWTO-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-chloro-6-fluorophenyl)methoxy]benzaldehyde Chemical compound FC1=CC=CC(Cl)=C1COC1=CC=CC=C1C=O AZCYBBHXCQYWTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BANXPJUEBPWEOT-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-Pentadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCC(C)C BANXPJUEBPWEOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- AEMOLEFTQBMNLQ-VANFPWTGSA-N D-mannopyranuronic acid Chemical group OC1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-VANFPWTGSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 2
- 229920003213 poly(N-isopropyl acrylamide) Polymers 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043268 2,2,4,4,6,8,8-heptamethylnonane Drugs 0.000 description 1
- PUGOMSLRUSTQGV-UHFFFAOYSA-N 2,3-di(prop-2-enoyloxy)propyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(OC(=O)C=C)COC(=O)C=C PUGOMSLRUSTQGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxypropoxy)propoxy]propan-1-ol Chemical compound CC(O)COC(C)COC(C)CO LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMIJXNFLZXFHJA-UHFFFAOYSA-N 2-dimethylphosphoryl-1-(2,4,6-trimethylphenyl)ethanone Chemical compound CC1=C(C(=O)CP(C)(C)=O)C(=CC(=C1)C)C AMIJXNFLZXFHJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLGDWWCZQDIASO-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-1-(7-oxabicyclo[4.1.0]hepta-1,3,5-trien-2-yl)-2-phenylethanone Chemical compound OC(C(=O)c1cccc2Oc12)c1ccccc1 NLGDWWCZQDIASO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDAJNMAAXXIADY-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropanimidamide Chemical compound CC(C)C(N)=N NDAJNMAAXXIADY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTJOHISYCKPIMT-UHFFFAOYSA-N 2-methylundecane Chemical compound CCCCCCCCCC(C)C GTJOHISYCKPIMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-BZINKQHNSA-N D-Guluronic Acid Chemical compound OC1O[C@H](C(O)=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-BZINKQHNSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N Galacturonsaeure Natural products O=CC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGVYKUFIHHTIFL-UHFFFAOYSA-N Isobutylhexyl Natural products CCCCCCCC(C)C SGVYKUFIHHTIFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002567 K2S2O8 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004882 Na2S2O8 Inorganic materials 0.000 description 1
- GHKADIDUAMVZKK-UHFFFAOYSA-N OCOC(=O)C=C.OCOC(=O)C=C.OCOC(=O)C=C Chemical compound OCOC(=O)C=C.OCOC(=O)C=C.OCOC(=O)C=C GHKADIDUAMVZKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Natural products P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LXEKPEMOWBOYRF-UHFFFAOYSA-N [2-[(1-azaniumyl-1-imino-2-methylpropan-2-yl)diazenyl]-2-methylpropanimidoyl]azanium;dichloride Chemical compound Cl.Cl.NC(=N)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(N)=N LXEKPEMOWBOYRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 235000019395 ammonium persulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-UHFFFAOYSA-N beta-D-galactopyranuronic acid Natural products OC1OC(C(O)=O)C(O)C(O)C1O AEMOLEFTQBMNLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- LBSPZZSGTIBOFG-UHFFFAOYSA-N bis[2-(4,5-dihydro-1h-imidazol-2-yl)propan-2-yl]diazene;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.N=1CCNC=1C(C)(C)N=NC(C)(C)C1=NCCN1 LBSPZZSGTIBOFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- PODOEQVNFJSWIK-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphoryl-(2,4,6-trimethoxyphenyl)methanone Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(OC)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 PODOEQVNFJSWIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012674 dispersion polymerization Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005613 guluronic acid group Chemical group 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical group [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VKPSKYDESGTTFR-UHFFFAOYSA-N isododecane Natural products CC(C)(C)CC(C)CC(C)(C)C VKPSKYDESGTTFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUVMKLCGXIYSNH-UHFFFAOYSA-N isopentadecane Natural products CCCCCCCCCCCCC(C)C KUVMKLCGXIYSNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- SQEMFEDEQMBYHE-UHFFFAOYSA-N n-[(prop-2-enoylamino)methyl]prop-2-enamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C.C=CC(=O)NCNC(=O)C=C SQEMFEDEQMBYHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 125000004817 pentamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- FAQJJMHZNSSFSM-UHFFFAOYSA-N phenylglyoxylic acid Chemical compound OC(=O)C(=O)C1=CC=CC=C1 FAQJJMHZNSSFSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920001921 poly-methyl-phenyl-siloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019394 potassium persulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- FAIDIRVMPHBRLT-UHFFFAOYSA-N propane-1,2,3-triol;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OCC(O)CO FAIDIRVMPHBRLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000208 temperature-responsive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N tetraethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPYJNCGUESNPMV-UHFFFAOYSA-N triallylamine Chemical compound C=CCN(CC=C)CC=C VPYJNCGUESNPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/12—Powdering or granulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
- C08F220/343—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate in the form of urethane links
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/52—Amides or imides
- C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
- C08F220/60—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing nitrogen in addition to the carbonamido nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F251/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/0025—Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/24—Homopolymers or copolymers of amides or imides
- C08L33/26—Homopolymers or copolymers of acrylamide or methacrylamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
- C08L5/04—Alginic acid; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/04—Polymer mixtures characterised by other features containing interpenetrating networks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2312/00—Crosslinking
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 상호 침투형 구조를 가지는 비드 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 상호 침투 구조 비드는, 기존의 상호 침투 구조 비드나 알긴 산 비드의 장점을 동시에 가지게 되어, 기계적 강도가 매우 우수하며, pH 나 온도 등의 주변 조건의 변화에 대해서도 그 형태가 안정적으로 유지될 수 있다. The present invention relates to a bead having a mutually penetrating structure and a method for manufacturing the same. The mutually penetrating structure bead of the present invention simultaneously possesses the advantages of existing mutually penetrating structure beads and alginate beads, has excellent mechanical strength, and can stably maintain its shape even with changes in surrounding conditions such as pH or temperature.
Description
본 발명은 상호 침투형 구조를 가지는 비드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a bead having a mutually penetrating structure and a method for manufacturing the same.
상호 침투 구조는 (Interpenetrating Network, 또는 Interpenetrating Polymer Network, IPN) 고분자 사슬이 물리적으로 서로 얽혀진 형태(entangled form)가 되어, 물질의 투과가 가능하게 된 구조를 말하며, 상호 침투형 구조 비드는, 이러한 상호 침투 구조에 의해 형성된 구형의 구조체를 의미한다. An interpenetrating structure (Interpenetrating Network, or Interpenetrating Polymer Network, IPN) is a structure in which polymer chains are physically entangled with each other (entangled form), enabling the penetration of substances, and an interpenetrating structure bead refers to a spherical structure formed by this interpenetrating structure.
이러한 상호 침투 구조의 비드는, 그 물리적 형태로 인하여 비드의 내 외부로 물질의 투과가 가능하기 때문에, 생물학 분야에서 세포 배양이나, 의약학 분야에서 유효 물질의 전달, 발효 기술 또는 환경 기술 분야에서 미생물이나 효소의 회수, 또는 전기 전자 분야에서 디스플레이 소자의 스페이서에 이르기까지, 그 활용도가 매우 높다. Beads with such an interpenetrating structure have a wide range of applications, including cell culture in the biological field, delivery of effective substances in the pharmaceutical field, recovery of microorganisms or enzymes in the fields of fermentation technology or environmental technology, or spacers for display elements in the electrical and electronic field, because their physical form allows the penetration of substances into and out of the beads.
기존에 상호 침투 구조의 구조체를 제조하는 방법으로는, 분산 중합이나, 서스펜션 중합 등에 의해 단량체의 가교 입자를 제조하거나, 이후 단량체를 중합한 후, 졸-겔 공정 등으로 후 처리하여 입자를 가교하는 방법 등이 제시된 바 있다. Existing methods for manufacturing structures having an interpenetrating structure have been suggested, including manufacturing crosslinked particles of monomers by dispersion polymerization or suspension polymerization, or crosslinking the particles by post-processing using a sol-gel process or the like after polymerizing the monomer.
한편, 온도 감응성 고분자 (temperature-responsive polymer)는 외부 온도에 따라서 그 성질이 바뀌는 고분자로, 특정 온도에서 가역적인 졸-겔 상 전이(sol-gel phase transition) 또는 부피 상 전이(volume phase transition)가 일어나는 고분자를 의미한다. 졸-겔 상 전이 시스템은 온도로 인해 물리적으로 수화 겔 (hydrogel)을 형성하는 시스템으로서 가역적인 상 전이 현상을 보인다고 알려져 있으며, 부피 상전이 시스템은 수용액 상에 용해되지 않고 온도 변화에 따라서 팽창과 응축이 일어나는 것으로 알려져 있어, 온도를 조절하여, 비드의 내 외부로 물질의 투과도를 조절하는 용도로 사용되는 경우가 많다. Meanwhile, a temperature-responsive polymer is a polymer whose properties change depending on the external temperature, and refers to a polymer that undergoes a reversible sol-gel phase transition or volume phase transition at a specific temperature. The sol-gel phase transition system is a system that physically forms a hydrogel due to temperature and is known to exhibit a reversible phase transition phenomenon, and the volume phase transition system is known to not dissolve in an aqueous solution and to expand and condense depending on temperature changes, and therefore is often used to control the permeability of a substance into and out of a bead by controlling the temperature.
한편, 알긴 산 칼슘은, 알긴 산의 카르복시 음이온과 칼슘의 양이온이 이온 결합을 이루고 있는 화합물을 말한다. 알긴 산은 만누론 산(mannuronic aicd) 단위와 글루론 산(Guluronic acid) 단위가 연결된 선형 공중합체 형태이고, 칼슘 양이온은 2가이기 때문에, 알긴 산의 각 반복 단위에 포함된 서로 다른 위치의 카르복시 음이온이 칼슘 양이온과 결합하여, 일종의 가교 결합 형태를 형성할 수 있고, 이러한 가교 결합에 의해, 비드 형태로 구현될 수 있다. Meanwhile, calcium alginate refers to a compound in which the carboxyl anion of alginate and the calcium cation form an ionic bond. Alginate is a linear copolymer in which mannuronic acid units and guluronic acid units are linked, and since the calcium cation is divalent, the carboxyl anions at different positions in each repeating unit of alginate can bind to the calcium cation to form a type of cross-linked form, and through this cross-linking, it can be implemented in a bead shape.
특히, 알긴 산 자체는 수-불용성인데 비해, 알긴 산 나트륨은 수용성이며, 알긴 산 칼슘은 상술한 바와 같이 수-불용성 겔, 혹은 비드 형상을 가지기 때문에, 이러한 알긴 산 염의 특성을 이용하여, 특정 성분을 고정하거나, 특정 조건에서 비드 내부의 물질을 방출하는, 상호 침투 구조의 비드와 유사한 용도로 사용되어 왔다. In particular, while alginate itself is water-insoluble, sodium alginate is water-soluble, and calcium alginate has a water-insoluble gel or bead shape as described above. Therefore, by utilizing these properties of alginate salts, they have been used for purposes similar to beads with an interpenetrating structure, such as fixing specific components or releasing substances inside the beads under specific conditions.
그러나, 이러한 알긴 산 칼슘 비드는, 비드의 기계적 강도가 약하고, 알긴 산과 칼슘의 이온 결합이라는 특성 상, pH 의존적이고, 인산 버퍼 등, 칼슘을 침전시킬 수 있는 환경에서 한계가 존재하는 문제점이 있었다. However, these calcium alginate beads have the problem that the mechanical strength of the beads is weak, and due to the nature of the ionic bond between alginate and calcium, it is pH dependent and has limitations in environments capable of precipitating calcium, such as phosphate buffers.
본 명세서는, 기존의 상호 침투 구조 비드나 알긴 산 비드, 온도 감응성 고분자의 장점을 동시에 가지게 되어, 기계적 강도가 매우 우수하며, pH 나 온도 등의 주변 조건의 변화에 대해서도 그 형태가 안정적으로 유지될 수 있는, 새로운 상호 침투 구조의 비드를 제공하고자 한다. The present specification provides a new interpenetrating structure bead that has the advantages of existing interpenetrating structure beads, alginate beads, and temperature-sensitive polymers, has excellent mechanical strength, and can stably maintain its shape even when the surrounding conditions such as pH or temperature change.
본 발명의 일 측면에 따르면, i) 온도 감응성 고분자, ii) 아미노 아크릴로일 계 중합체, 및 iii) 알긴 산 칼슘의 가교 중합체를; 포함하는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드가 제공된다. According to one aspect of the present invention, an interpenetrating network (IPN) bead is provided, comprising i) a temperature-sensitive polymer, ii) an amino acryloyl polymer, and iii) a cross-linked polymer of calcium alginate.
발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체는, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체로부터 유래된 반복 단위를 포함할 수 있다. According to one embodiment of the invention, the amino acryloyl polymer may include a repeating unit derived from a monomer represented by the following chemical formula 1.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 수소(H) 또는 메틸 기이고, X는 -NR2-이고, R2는 수소 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬 기이고, Y는 단결합 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬렌 기이고, Z는 수소, -N(R3)(R4)의 아민 기, 또는 -N(R5)(R6)(R7) +의 암모늄 기로, R3 내지 R7는 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하게, 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬 기이다. In the above chemical formula 1, R1 is hydrogen (H) or a methyl group, X is -NR2-, R2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Y is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, Z is hydrogen, an amine group of -N(R3)(R4), or an ammonium group of -N(R5)(R6)(R7) + , and R3 to R7 are each independently, the same as or different from each other, hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
그리고, 상기 온도 감응성 고분자는, 폴리-N-이소프로필아크릴아미드(Poly-N-isopropylacrylamide), 폴리-N, N--디에틸아크릴아미드(Poly-N, N-diethylacrylamide), 폴리-N-에틸메타크릴아미드(Poly-N-ethylmethacrylamide), 폴리메틸비닐에테르(Polymethylvinylether), 폴리-2-에톡시에틸비닐에테르(Poly-2-ethoxyethylvinylether), 폴리-N-비닐카프로락탐(Poly-N-vinylcaprolactam), 폴리-N-비닐이소부티라미드(Poly-N-vinylisobutyramide), 및 폴리-N-비닐-n-부티라미드(Poly-N-vinyl-n-butyramide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. In addition, the temperature-sensitive polymer may include at least one selected from the group consisting of poly-N-isopropylacrylamide, poly-N, N-diethylacrylamide, poly-N-ethylmethacrylamide, polymethylvinylether, poly-2-ethoxyethylvinylether, poly-N-vinylcaprolactam, poly-N-vinylisobutyramide, and poly-N-vinyl-n-butyramide.
발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 알긴 산 칼슘의 가교 중합체는, 알긴 산의 카르복시 음이온 및 칼슘 이온의 이온 결합을 포함할 수 있다. According to another embodiment of the invention, the cross-linked polymer of calcium alginate may include an ionic bond of a carboxyl anion of alginate and a calcium ion.
그리고, 상기 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드는, 상술한 알긴 산의 카르복시 음이온 및 칼슘 이온 사이에 형성되는 이온 결합 외에도, 알긴 산의 카르복시 음이온, 및 아미노 아크릴로일 계 중합체 또는 온도 감응성 고분자 사이에 수소 결합을 포함할 수 있다. In addition, the interpenetrating network (IPN) beads may include hydrogen bonds between the carboxyl anion of alginic acid and the amino acryloyl polymer or the temperature-sensitive polymer, in addition to the ionic bonds formed between the carboxyl anion of alginic acid and the calcium ion described above.
이러한 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드에 있어서, 상기 알긴 산 칼슘의 가교 중합체는 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체 100 중량부에 대하여, 약 1 내지 약 20 중량부, 또는 약 1 내지 약 15 중량부, 또는 약 2 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다. In these interpenetrating network (IPN) beads, the crosslinked polymer of calcium alginate may be included in an amount of about 1 to about 20 parts by weight, or about 1 to about 15 parts by weight, or about 2 to about 10 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the amino acryloyl polymer.
그리고, 상기 온도 감응성 고분자 역시, 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체 100 중량부에 대하여, 약 1 내지 약 20 중량부, 또는 약 1 내지 약 15 중량부, 또는 약 2 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다. In addition, the temperature-sensitive polymer may also be included in an amount of about 1 to about 20 parts by weight, or about 1 to about 15 parts by weight, or about 2 to about 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the amino acryloyl polymer.
발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체는, 아크릴로일 계 반복 단위 간 가교 결합을 포함할 수도 있다. According to another embodiment of the invention, the amino acryloyl polymer may include cross-linking between acryloyl repeating units.
그리고, 상기 온도 감응성 고분자가 아크릴로일 기를 포함하는 경우, 상기 온도 감응성 고분자 역시, 아크릴로일 계 반복 단위 간 가교 결합을 포함할 수도 있다. In addition, when the temperature-sensitive polymer contains an acryloyl group, the temperature-sensitive polymer may also contain cross-linking between acryloyl-based repeating units.
이 때, 상기 가교 결합은, 디올디아크릴레이트 계 가교제, 알킬렌 카보네이트 계 가교제, 비스(메트)아크릴아미드 계 가교제, 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트계 가교제, 및 폴리올의 폴리(메트)알릴에테르계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가교제에 의해 형성되는 것이 바람직할 수 있다. At this time, it may be preferable that the cross-linking bond is formed by at least one cross-linking agent selected from the group consisting of a diol diacrylate cross-linking agent, an alkylene carbonate cross-linking agent, a bis(meth)acrylamide cross-linking agent, a polyol poly(meth)acrylate cross-linking agent, and a polyol poly(meth)allyl ether cross-linking agent.
그리고, 상기 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드는, pH 약 6 초과 내지 약 8 이하의 조건, 또는 pH 약 6.5 이상, 약 7.7 이하의 조건에서 푸시-풀 스케일을 이용하여 측정한 압축 강도 값이 약 0.3 내지 약 3N, 또는 약 1 내지 약 2N, 또는 약 1.4 내지 약 1.9N일 수 있다.And, the interpenetrating network (IPN) beads may have a compressive strength value of about 0.3 to about 3 N, or about 1 to about 2 N, or about 1.4 to about 1.9 N measured using a push-pull scale under conditions of a pH of about 6 to about 8, or a pH of about 6.5 to about 7.7.
그리고, 상기 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드는, 평균 입경이 약 0.5 내지 약 5mm, 또는 약 0.5 내지 약 3mm, 또는 약 1 내지 약 3mm인 것이 바람직할 수 있다. And, it may be preferable that the interpenetrating network (IPN) beads have an average particle diameter of about 0.5 to about 5 mm, or about 0.5 to about 3 mm, or about 1 to about 3 mm.
한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 온도 감응성 고분자, 아미노 아크릴로일 계 단량체, 및 알긴 산 전구체를 포함하는, 반응액을 준비하는 단계; 및 상기 반응액을 칼슘 이온 및 중합 개시제가 존재하는 반응기에 첨가하여 반응을 진행시키는 단계를 포함할 수 있다. Meanwhile, according to another aspect of the present invention, a method may include a step of preparing a reaction solution including a temperature-sensitive polymer, an amino acryloyl monomer, and an alginic acid precursor; and a step of adding the reaction solution to a reactor in which calcium ions and a polymerization initiator are present to proceed with a reaction.
이 때, 상기 아미노 아크릴로일 계 단량체는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다. At this time, the amino acryloyl monomer can be represented by the following chemical formula 1.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 수소(H) 또는 메틸 기이고, X는 -NR2-이고, R2는 수소 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬 기이고, Y는 단결합 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬렌 기이고, Z는 수소, -N(R3)(R4)의 아민 기, 또는 -N(R5)(R6)(R7) +의 암모늄 기로, R3 내지 R7는 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하게, 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬 기이다. In the above chemical formula 1, R1 is hydrogen (H) or a methyl group, X is -NR2-, R2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Y is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, Z is hydrogen, an amine group of -N(R3)(R4), or an ammonium group of -N(R5)(R6)(R7) + , and R3 to R7 are each independently, the same as or different from each other, hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
그리고, 상기 온도 감응성 고분자는, 폴리-N-이소프로필아크릴아미드(Poly-N-isopropylacrylamide), 폴리-N, N--디에틸아크릴아미드(Poly-N, N-diethylacrylamide), 폴리-N-에틸메타크릴아미드(Poly-N-ethylmethacrylamide), 폴리메틸비닐에테르(Polymethylvinylether), 폴리-2-에톡시에틸비닐에테르(Poly-2-ethoxyethylvinylether), 폴리-N-비닐카프로락탐(Poly-N-vinylcaprolactam), 폴리-N-비닐이소부티라미드(Poly-N-vinylisobutyramide), 및 폴리-N-비닐-n-부티라미드(Poly-N-vinyl-n-butyramide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. In addition, the temperature-sensitive polymer may include at least one selected from the group consisting of poly-N-isopropylacrylamide, poly-N, N-diethylacrylamide, poly-N-ethylmethacrylamide, polymethylvinylether, poly-2-ethoxyethylvinylether, poly-N-vinylcaprolactam, poly-N-vinylisobutyramide, and poly-N-vinyl-n-butyramide.
그리고, 상기 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드의 제조 방법은, 상기 반응액에 가교제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the method for manufacturing the interpenetrating network (IPN) bead may further include a step of adding a cross-linking agent to the reaction solution.
그리고, 상기 반응은, 약 30 내지 약 80 ℃의 온도 조건에서 진행될 수 있고, 상기 반응액에는, 상술한 성분 외에도, 계면활성제, 용매, 실리콘 오일 등 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. In addition, the above reaction can proceed under temperature conditions of about 30 to about 80° C., and the reaction solution can further include other additives such as a surfactant, a solvent, and silicone oil in addition to the above-described components.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. The terminology used herein is for the purpose of describing exemplary embodiments only and is not intended to limit the invention.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합을 설명하기 위한 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 이들의 조합 또는 부가 가능성을 배제하는 것은 아니다. In this specification, the terms “comprise,” “include,” or “have” are intended to describe a feature, number, step, component, or combination thereof implemented, but do not exclude the possibility of one or more other features, numbers, steps, components, combinations, or additions thereof.
또한 본 명세서에 있어서, 각 층 또는 요소가 각 층들 또는 요소들의 "상에" 또는 "위에" 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층 또는 요소가 직접 각 층들 또는 요소들의 위에 형성되는 것을 의미하거나, 다른 층 또는 요소가 각 층 사이, 대상체, 기재 상에 추가적으로 형성될 수 있음을 의미한다. Additionally, in this specification, when each layer or element is referred to as being formed “on” or “over” each of the layers or elements, it means that each layer or element is formed directly on each of the layers or elements, or that other layers or elements may be additionally formed between each of the layers, on the object, or on the substrate.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태로 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may have various modifications and may take various forms, and specific embodiments are exemplified and described in detail below. However, this does not limit the present invention to a specific disclosed form, but should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
의약학 분야나, 발효 분야, 환경 분야에서 사용되는 미생물, 효소, 세포 등은, 배양에 매우 많은 비용과 시간이 소모되기 때문에, 공정으로부터 이를 효율적인 회수하기 위한 고정화 방법이 많이 사용된다. Microorganisms, enzymes, cells, etc. used in the fields of medicine, fermentation, and the environment are very expensive and time-consuming to cultivate, so immobilization methods are widely used to efficiently recover them from the process.
일반적으로는 알긴 산과 같은 고분자 물질을 상술한 미생물, 효소, 세포 등이 배양된 배양액과 혼합하고, 이를 염화 칼슘 등 칼슘 이온을 포함하는 수용액에 떨어뜨려, 비드 형태로 제조하는 것으로, 이러한 방법을 통해 비드 내에 고농도의 미생물, 효소, 세포 등을 고정할 수 있게 된다. In general, a polymer material such as alginic acid is mixed with a culture medium in which the above-mentioned microorganisms, enzymes, cells, etc. are cultured, and this is dropped into an aqueous solution containing calcium ions such as calcium chloride to manufacture the product in the form of beads. Through this method, it is possible to fix a high concentration of microorganisms, enzymes, cells, etc. within the beads.
그러나, 이러한 알긴 산 칼슘 비드는, 기계적 강도가 매우 약하고, pH 나 칼슘 염의 침전 등, 외부 조건 변화에 따라 알긴 산의 칼슘 이온과 이온 결합에 변화가 생길 수 있고, 구체적으로, 인산 완충 용액(phosphate buffer saline, PBS) 등의 용액 내에서 칼슘 이온과 나트륨 이온 간 이온 교환이 일어나 가교 결합이 끊어질 수 있기 때문에, 외부 환경 조건에 따라 그 사용이 제한되는 문제점이 있다. However, these calcium alginate beads have very weak mechanical strength, and changes in the ionic bonding between the calcium ions of the alginate and the calcium salt may occur depending on changes in external conditions, such as pH or precipitation of calcium salts. Specifically, ion exchange between calcium ions and sodium ions may occur in a solution such as phosphate buffer saline (PBS), which may cause the cross-linking bonds to break, so their use is limited depending on external environmental conditions.
본 발명의 발명자들은, 알긴 산의 카르복시 음이온과 칼슘 양이온의 이온 가교 결합을 이용한 비드를 제조할 때, 아미노 아크릴로일 계 단량체 및, 온도 감응성 고분자를 도입하여, 알긴 산과 칼슘의 이온 가교 결합에 의한 가교 중합체(알긴 산 칼슘)를 형성하는 동시에, 아미노 아크릴로일 계 단량체의 중합에 의한 중합체를 형성하는 경우, 알긴 산 칼슘, 아미노 아크릴로일 계 중합체, 및 온도 감응성 고분자가 서로 얽힌 형태가 되어, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN)의 비드를 제조할 수 있으며, 이러한 비드는, 기계적 강도가 매우 우수하고, pH나 온도 등의 외부 환경 조건이 변화하더라도, 그 형태가 안정적으로 유지될 수 있다는 점을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다. The inventors of the present invention have discovered that when manufacturing beads using ionic cross-linking between carboxyl anions of alginic acid and calcium cations, by introducing an amino acryloyl monomer and a temperature-sensitive polymer, a cross-linked polymer (calcium alginate) is formed by ionic cross-linking between alginic acid and calcium, and at the same time, when a polymer is formed by polymerization of the amino acryloyl monomer, the calcium alginate, the amino acryloyl polymer, and the temperature-sensitive polymer become entangled with each other, so that beads having an interpenetrating network (IPN) structure can be manufactured, and such beads have excellent mechanical strength and can stably maintain their shape even when external environmental conditions such as pH or temperature change, thereby completing the present invention.
본 발명의 일 측면에 따르면, i) 온도 감응성 고분자, ii) 아미노 아크릴로일 계 중합체, 및 iii) 알긴 산 칼슘의 가교 중합체를; 포함하는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드가 제공된다. According to one aspect of the present invention, an interpenetrating network (IPN) bead is provided, comprising i) a temperature-sensitive polymer, ii) an amino acryloyl polymer, and iii) a cross-linked polymer of calcium alginate.
본 명세서에서, 아미노 아크릴로일 계 중합체라 함은, 아미노 아크릴로일 계 단량체의 아크릴로일 그룹이 중합 반응에 의해 연결되어 형성된 고분자를 의미한다. In this specification, an amino acryloyl polymer means a polymer formed by linking acryloyl groups of an amino acryloyl monomer through a polymerization reaction.
또한, 본 명세서에서 아미노 아크릴로일 계 가교 중합체라 함은, 아크릴로일 그룹이 중합된 아미노 아크릴로일 계 중합체의 고분자 사슬 사이에, 가교제에 의한 가교 결합이 형성된 고분자를 의미한다. In addition, the amino acryloyl-based cross-linked polymer used in this specification means a polymer in which a cross-linking bond is formed between the polymer chains of an amino acryloyl-based polymer in which acryloyl groups are polymerized by a cross-linking agent.
또한, 본 명세서에서 알긴 산이라 함은, 만누론 산(mannuronic aicd)으로부터 유래된 반복 단위와 글루론 산(Guluronic acid)으로부터 유래된 반복 단위가 반복하여 연결된 선형 공중합체를 의미하는 것으로, 하기와 같은 구조식에 의해 표시될 수 있다. In addition, the term "alginic acid" in this specification means a linear copolymer in which repeating units derived from mannuronic acid and repeating units derived from guluronic acid are repeatedly connected, and can be represented by the following structural formula.
그리고, 알긴 산과 칼슘의 가교 중합체라 함은, 상술한 알긴 산 구조에서, 카르복시 기가 음이온화 되어, 카르복시 음이온과 칼슘 양이온 사이에 이온 결합이 형성된 것으로, 이 때, 칼슘 양이온이 2가로, 2개의 이온 결합을 형성할 수 있기 때문에, 서로 다른 위치에 존재하는 카르복시 음이온과 칼슘 양이온이 정전기적으로 결합되어, 선형 공중합체 형태의 고분자 사슬 사이에 일종의 가교 결합이 형성된 상태를 의미한다. And, the cross-linked polymer of alginic acid and calcium means that in the above-described alginic acid structure, the carboxyl group is anionized, and an ionic bond is formed between the carboxyl anion and the calcium cation. At this time, since the calcium cation is divalent and can form two ionic bonds, the carboxyl anion and the calcium cation present at different positions are electrostatically bonded, and a kind of cross-linking bond is formed between the polymer chains in the form of a linear copolymer.
또한, 본 명세서에서 온도 감응성 고분자라 함은, 외부의 온도 자극에 감응하여 그 구조 나 상(phase) 및 이러한 구조에 따른 특성이 변하는 고분자를 의미한다. In addition, the temperature-sensitive polymer in this specification means a polymer whose structure or phase and properties according to this structure change in response to an external temperature stimulus.
본 발명의 일 측면에 따른, 상호 침투 구조 비드는 i) 온도 감응성 고분자, ii) 아미노 아크릴로일 계 중합체, 및 iii) 알긴 산 칼슘의 가교 중합체를 모두 포함한다. 상기 상호 침투 구조 비드는, 바람직하게는, 상기 온도 감응성 고분자, 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체 및 알긴 산 칼슘의 가교 중합체 중 어느 하나 이상이 서로 얽혀져서 전술한 상호 침투 구조를 형성한 것일 수 있다. According to one aspect of the present invention, the interpenetrating structure bead comprises i) a temperature-sensitive polymer, ii) an amino acryloyl-based polymer, and iii) a cross-linked polymer of calcium alginate. The interpenetrating structure bead may preferably be one in which at least one of the temperature-sensitive polymer, the amino acryloyl-based polymer, and the cross-linked polymer of calcium alginate is entangled with each other to form the interpenetrating structure described above.
이러한 상호 침투 구조 비드는, 온도 감응성 고분자, 아미노 아크릴로일 계 중합체, 및 알긴 산 칼슘의 가교 중합체의 얽힘 구조로 인하여, 그 기계적 강도가, 기존의 일반적인 상호 침투 구조 비드나 알긴 산 칼슘 비드에 비해 향상될 수 있으며, pH 나 온도 등의 외부 조건의 변화에도, 그 형태를 안정적으로 유지할 수 있게 된다. These interpenetrating structure beads can have improved mechanical strength compared to conventional general interpenetrating structure beads or calcium alginate beads due to the entangled structure of a thermosensitive polymer, an amino acryloyl polymer, and a cross-linked polymer of calcium alginate, and can stably maintain their shape even when external conditions such as pH or temperature change.
발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체는, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체로부터 유래된 반복 단위를 포함할 수 있다. According to one embodiment of the invention, the amino acryloyl polymer may include a repeating unit derived from a monomer represented by the following chemical formula 1.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 수소(H) 또는 메틸 기이고, X는 -NR2-이고, R2는 수소 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬 기이고, Y는 단결합 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬렌 기이고, Z는 수소, -N(R3)(R4)의 아민 기, 또는 -N(R5)(R6)(R7) +의 암모늄 기로, R3 내지 R7는 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하게, 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬 기이다. In the above chemical formula 1, R1 is hydrogen (H) or a methyl group, X is -NR2-, R2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Y is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, Z is hydrogen, an amine group of -N(R3)(R4), or an ammonium group of -N(R5)(R6)(R7) + , and R3 to R7 are each independently, the same as or different from each other, hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
구체적으로, 상기 화학식 1에서, R1은, 수소 또는 메틸 기로, 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체는, 아크릴로일 또는 메타크릴로일 기를 포함할 수 있다. Specifically, in the chemical formula 1, R1 is hydrogen or a methyl group, and the amino acryloyl polymer may include an acryloyl or methacryloyl group.
그리고, 상기 화학식 1에서, Y는, 단결합(single bond) 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬렌 기로, 상기 알킬렌 기는, 구체적으로 예를 들어, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 또는 펜틸렌 기일 수 있으며, 직쇄 형이거나, 탄소 수에 따라 분지쇄 형이 될 수 있다. And, in the chemical formula 1, Y is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and the alkylene group may be, specifically, for example, a methylene, ethylene, propylene, butylene, or pentylene group, and may be linear or branched depending on the number of carbon atoms.
그리고, 상기 화학식 1에서, Z는, 수소 또는, 아민 계열의 유도체 그룹으로, 상기 X가 -NH-인 경우, 상기 Y는 단결합이고, 상기 Z가 수소인 형태로 형성될 수 있으며, R3 내지 R7는, 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하게, 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬 기로, 상기 알킬 기는, 구체적으로 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 또는 펜틸 기로, 직쇄 형이거나, 탄소 수에 따라 분지쇄 형이 될 수 있다. 결국 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체에서 양이온은, 말단의 아미노 기, 아민 기, 또는 암모늄 기로부터 유래되는 것일 수 있으며, 말단이 아민 기인 경우, 아민 기의 질소 원자에 수소 이온이 하나 결합된, 암모늄 기의 형태로 사용되는 것이 더욱 바람직할 수 있다. And, in the chemical formula 1, Z is hydrogen or an amine series derivative group, when X is -NH-, Y can be formed in a form where Z is hydrogen, and R3 to R7 are each independently, the same as or different from each other, hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the alkyl group is specifically, for example, a methyl, ethyl, propyl, butyl, or pentyl group, and can be linear or branched depending on the carbon number. Ultimately, in the amino acryloyl polymer, the cation can be derived from an amino group, an amine group, or an ammonium group at the terminal, and when the terminal is an amine group, it can be more preferable to use it in the form of an ammonium group in which a hydrogen ion is bonded to a nitrogen atom of the amine group.
그리고, 상기 온도 감응성 고분자는, 폴리-N-이소프로필아크릴아미드(Poly-N-isopropylacrylamide), 폴리-N, N--디에틸아크릴아미드(Poly-N, N-diethylacrylamide), 폴리-N-에틸메타크릴아미드(Poly-N-ethylmethacrylamide), 폴리메틸비닐에테르(Polymethylvinylether), 폴리-2-에톡시에틸비닐에테르(Poly-2-ethoxyethylvinylether), 폴리-N-비닐카프로락탐(Poly-N-vinylcaprolactam), 폴리-N-비닐이소부티라미드(Poly-N-vinylisobutyramide), 및 폴리-N-비닐-n-부티라미드(Poly-N-vinyl-n-butyramide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다른 임계 온도 값과 상 전이 특성을 가지는 다양한 온도 감응성 고분자를 사용할 수 있다. And, the temperature-sensitive polymer may include at least one selected from the group consisting of poly-N-isopropylacrylamide, poly-N, N-diethylacrylamide, poly-N-ethylmethacrylamide, polymethylvinylether, poly-2-ethoxyethylvinylether, poly-N-vinylcaprolactam, poly-N-vinylisobutyramide, and poly-N-vinyl-n-butyramide, but the present invention is not necessarily limited thereto, and in addition, various temperature-sensitive polymers having different critical temperature values and phase transition characteristics may be included. Polymers can be used.
발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 알긴 산 칼슘의 가교 중합체는, 알긴 산의 카르복시 음이온 및 칼슘 이온의 이온 결합을 포함할 수 있으며, 그 구체적인 내용에 대해서는 전술한 바와 같다.According to another embodiment of the invention, the cross-linked polymer of calcium alginate may include an ionic bond of a carboxyl anion of alginate and a calcium ion, the specific details of which are as described above.
그리고, 상기 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드는, 상술한 알긴 산의 카르복시 음이온 및 칼슘 이온 사이에 형성되는 이온 결합 외에도, 알긴 산의 카르복시 음이온, 및 아미노 아크릴로일 계 중합체 또는 온도 감응성 고분자 사이에 수소 결합을 포함할 수 있다. In addition, the interpenetrating network (IPN) beads may include hydrogen bonds between the carboxyl anion of alginic acid and the amino acryloyl polymer or the temperature-sensitive polymer, in addition to the ionic bonds formed between the carboxyl anion of alginic acid and the calcium ion described above.
즉, 알긴 산의 카르복시 음이온, 및 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체의 아미노 그룹 혹은, 상기 온도 감응성 고분자의 관능기 사이에 수소 결합이 형성되어, 알긴 산 칼슘 가교 중합체, 아미노 아크릴로일 계 중합체, 및 온도 감응성 고분자의 얽힘 구조가 더욱 단단하게 연결될 수 있다. That is, a hydrogen bond is formed between the carboxyl anion of alginic acid and the amino group of the amino acryloyl polymer or the functional group of the temperature-sensitive polymer, so that the entanglement structure of the calcium alginic acid cross-linked polymer, the amino acryloyl polymer, and the temperature-sensitive polymer can be more firmly connected.
이러한 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드에 있어서, 상기 알긴 산 칼슘의 가교 중합체는 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체 100 중량부에 대하여, 약 1 내지 약 20 중량부, 또는 약 1 내지 약 15 중량부, 또는 약 2 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다. In these interpenetrating network (IPN) beads, the crosslinked polymer of calcium alginate may be included in an amount of about 1 to about 20 parts by weight, or about 1 to about 15 parts by weight, or about 2 to about 10 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the amino acryloyl polymer.
아미노 아크릴로일 계 중합체의 함량이 지나치게 많아지는 경우, 비드의 강도가 지나치게 높아져, 미생물 담지에 사용 시, 내부에 담지된 미생물의 활성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있으며, 아미노 아크릴로일 계 중합체의 함량이 지나치게 적어지는 경우, 구형의 비드가 배양액 혹은 수용액 내에서 안정적으로 형태를 유지하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. If the content of the amino acryloyl polymer becomes too high, the strength of the bead becomes too high, and when used to support microorganisms, the activity of the microorganisms supported inside may decrease. If the content of the amino acryloyl polymer becomes too low, the spherical beads may not be able to maintain their shape stably in the culture medium or aqueous solution.
그리고, 상기 온도 감응성 고분자 역시, 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체 100 중량부에 대하여, 약 1 내지 약 20 중량부, 또는 약 1 내지 약 15 중량부, 또는 약 2 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다. In addition, the temperature-sensitive polymer may also be included in an amount of about 1 to about 20 parts by weight, or about 1 to about 15 parts by weight, or about 2 to about 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the amino acryloyl polymer.
온도 감응성 고분자를 이용한 비드를 미생물 또는 세포 담지 및 배양에 사용하는 경우, 배양 온도 조건에서 온도 감응성 고분자에 의한 수축이 발생하여, 비드의 형태가 더 안정적으로 유지될 수 있다. When beads using a temperature-sensitive polymer are used for carrying and culturing microorganisms or cells, shrinkage of the temperature-sensitive polymer occurs under culture temperature conditions, so that the shape of the beads can be maintained more stably.
온도 감응성 고분자의 함량이 지나치게 많아지는 경우, 고분자 용액의 점도가 높아져 직경이 수백 ㎛ 내지 수 mm의 작은 비드를 형성하기 어려워지고, 상술한 바와 같이, 비드의 강도가 높아져 내부에 담지된 미생물의 활성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있으며, 온도 감응성 고분자의 함량이 지나치게 적어지는 경우, 임계 온도 이상에서 구형의 비드를 안정적으로 유지시키지 못하는 문제가 발생할 수 있다. If the content of the temperature-sensitive polymer becomes too high, the viscosity of the polymer solution becomes high, making it difficult to form small beads with a diameter of several hundred ㎛ to several mm. As described above, the strength of the beads becomes high, which may cause a problem in that the activity of microorganisms contained inside decreases. If the content of the temperature-sensitive polymer becomes too low, a problem in that the spherical beads cannot be stably maintained above the critical temperature may occur.
발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체는, 아크릴로일계 반복 단위 간 가교 결합을 포함할 수도 있다. 아크릴로일계 반복 단위 간 가교 결합을 포함하는, 아미노 아크릴로일 계 가교 중합체에 대해서는, 전술한 바와 같다. According to another embodiment of the invention, the amino acryloyl polymer may include cross-linking between acryloyl repeating units. The amino acryloyl cross-linked polymer including cross-linking between acryloyl repeating units is as described above.
그리고, 상기 온도 감응성 고분자가 아크릴로일 기를 포함하는 경우, 상기 온도 감응성 고분자 역시, 아크릴로일 계 반복 단위 간 가교 결합을 포함할 수도 있다. In addition, when the temperature-sensitive polymer contains an acryloyl group, the temperature-sensitive polymer may also contain cross-linking between acryloyl-based repeating units.
이 때, 상기 가교 결합은, 디올디아크릴레이트 계 가교제, 알킬렌 카보네이트 계 가교제, 비스(메트)아크릴아미드 계 가교제, 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트계 가교제, 및 폴리올의 폴리(메트)알릴에테르계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가교제에 의해 형성되는 것이 바람직할 수 있다. At this time, it may be preferable that the cross-linking bond is formed by at least one cross-linking agent selected from the group consisting of a diol diacrylate cross-linking agent, an alkylene carbonate cross-linking agent, a bis(meth)acrylamide cross-linking agent, a polyol poly(meth)acrylate cross-linking agent, and a polyol poly(meth)allyl ether cross-linking agent.
상기 디올디아크릴레이트 계 가교제는, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 부탄다이올디(메타)아크릴레이트, 부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 및 테트라에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. Examples of the above diol diacrylate crosslinking agent include ethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, butanediol di(meth)acrylate, butylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, hexanediol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, and tetraethylene glycol di(meth)acrylate.
알킬렌 카보네이트 계 가교제는, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트 등, 직쇄 또는 분지쇄의 2가 알킬렌 그룹과, 카보네이트 단위를 포함하는 화합물 등을 들 수 있다. Examples of the alkylene carbonate crosslinking agent include compounds containing a straight-chain or branched divalent alkylene group and a carbonate unit, such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate.
그리고, 그 외의 가교제로는, N,N'-메틸렌비스(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌옥시(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시(메타)아크릴레이트, 글리세린 디아크릴레이트, 글리세린 트리아크릴레이트, 트리메티롤 트리아크릴레이트, 트리알릴아민, 트리아릴시아누레이트, 트리알릴이소시아네이트, 폴리에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 및 프로필렌글리콜 등을 들 수 있다. In addition, other crosslinking agents include N,N'-methylenebis(meth)acrylate, ethyleneoxy(meth)acrylate, polyethyleneoxy(meth)acrylate, propyleneoxy(meth)acrylate, glycerin diacrylate, glycerin triacrylate, trimethylol triacrylate, triallylamine, triaryl cyanurate, triallyl isocyanate, polyethylene glycol, diethylene glycol, and propylene glycol.
그리고, 상술한 화학적 결합 및 물리적 얽힘 구조로 인하여, 상기 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드는, pH 약 6 초과 내지 약 8 이하의 조건, 또는 pH 약 6.5 이상, 약 7.7 이하의 조건에서 푸시-풀 스케일을 이용하여 측정한 압축 강도 값이 약 0.3 내지 약 3N, 또는 약 1 내지 약 2N, 또는 약 1.4 내지 약 1.9N으로, 우수한 기계적 강도 값을 구현할 수 있다.And, due to the chemical bonding and physical entanglement structure described above, the interpenetrating network (IPN) beads can implement excellent mechanical strength values, with a compressive strength value of about 0.3 to about 3 N, or about 1 to about 2 N, or about 1.4 to about 1.9 N measured using a push-pull scale under conditions of about 6 to about 8, or about 6.5 to about 7.7.
그리고, 상기 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드는, 평균 입경이 약 0.5 내지 약 5mm, 또는 약 0.5 내지 약 3mm, 또는 약 1 내지 약 3mm인 것이 바람직할 수 있다. And, it may be preferable that the interpenetrating network (IPN) beads have an average particle diameter of about 0.5 to about 5 mm, or about 0.5 to about 3 mm, or about 1 to about 3 mm.
한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 온도 감응성 고분자, 아미노 아크릴로일 계 단량체, 및 알긴 산 전구체를 포함하는, 반응액을 준비하는 단계; 및 상기 반응액을 칼슘 이온 및 중합 개시제가 존재하는 반응기에 첨가하여 반응을 진행시키는 단계를 포함할 수 있다. Meanwhile, according to another aspect of the present invention, a method may include a step of preparing a reaction solution including a temperature-sensitive polymer, an amino acryloyl monomer, and an alginic acid precursor; and a step of adding the reaction solution to a reactor in which calcium ions and a polymerization initiator are present to proceed with a reaction.
이 때, 상기 아미노 아크릴로일 계 단량체는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다. At this time, the amino acryloyl monomer can be represented by the following chemical formula 1.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 수소(H) 또는 메틸 기이고, X는 -NR2-이고, R2는 수소 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬 기이고, Y는 단결합 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬렌 기이고, Z는 수소, -N(R3)(R4)의 아민 기, 또는 -N(R5)(R6)(R7) +의 암모늄 기로, R3 내지 R7는 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하게, 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬 기이다. In the above chemical formula 1, R1 is hydrogen (H) or a methyl group, X is -NR2-, R2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Y is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, Z is hydrogen, an amine group of -N(R3)(R4), or an ammonium group of -N(R5)(R6)(R7) + , and R3 to R7 are each independently, the same as or different from each other, hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
그리고, 상기 온도 감응성 고분자는, 폴리-N-이소프로필아크릴아미드(Poly-N-isopropylacrylamide), 폴리-N, N--디에틸아크릴아미드(Poly-N, N-diethylacrylamide), 폴리-N-에틸메타크릴아미드(Poly-N-ethylmethacrylamide), 폴리메틸비닐에테르(Polymethylvinylether), 폴리-2-에톡시에틸비닐에테르(Poly-2-ethoxyethylvinylether), 폴리-N-비닐카프로락탐(Poly-N-vinylcaprolactam), 폴리-N-비닐이소부티라미드(Poly-N-vinylisobutyramide), 및 폴리-N-비닐-n-부티라미드(Poly-N-vinyl-n-butyramide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. In addition, the temperature-sensitive polymer may include at least one selected from the group consisting of poly-N-isopropylacrylamide, poly-N, N-diethylacrylamide, poly-N-ethylmethacrylamide, polymethylvinylether, poly-2-ethoxyethylvinylether, poly-N-vinylcaprolactam, poly-N-vinylisobutyramide, and poly-N-vinyl-n-butyramide.
이 때, 반응액의 준비 및 반응 진행은, 2액형으로, 온도 감응성 고분자, 아미노 아크릴로일 계 단량체, 및 알긴 산 전구체를 포함하는 제1 반응액, 및 칼슘 이온과 중합 개시제를 포함하는 제2 반응액을 별도로 준비한 후, 제1 반응액을 제2 반응액에 첨가하는 방법에 의해 진행하는 것이 알긴 산 칼슘을 형성하는 데 있어서 더 바람직할 수 있다. At this time, the preparation of the reaction solution and the progress of the reaction are carried out in a two-component manner, separately preparing a first reaction solution containing a temperature-sensitive polymer, an amino acryloyl monomer, and an alginic acid precursor, and a second reaction solution containing calcium ions and a polymerization initiator, and then adding the first reaction solution to the second reaction solution, which may be more preferable for forming calcium alginate.
또한, 반응기, 반응 방법, 및 반응 조건 등은, 기존에 아크릴로일계 단량체 중합에 사용되던 일반적인 조건 등을 사용할 수 있다. In addition, the reactor, reaction method, reaction conditions, etc. can use general conditions that have been used for polymerization of acryloyl monomers.
구체적으로, 상기 개시제는, 중합 방법에 따라 열 중합 개시제 또는 광 중합 개시제 등이 사용될 수 있다. 다만, 광 중합 방법에 의하더라도, 자외선 조사 등에 의해 일정량의 열이 발생하고, 또한 발열 반응인 중합 반응의 진행에 따라 어느 정도의 열이 발생하므로, 열 중합 개시제가 추가로 사용될 수 있다.Specifically, the initiator may be a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator, depending on the polymerization method. However, even in the case of a photopolymerization method, a certain amount of heat is generated by ultraviolet irradiation, etc., and a certain amount of heat is generated as the polymerization reaction, which is an exothermic reaction, progresses, so a thermal polymerization initiator may be additionally used.
상기 광 중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조인 에테르(benzoin ether), 디알킬아세토페논(dialkyl acetophenone), 하이드록실 알킬케톤(hydroxyl alkylketone), 페닐글리옥실레이트(phenyl glyoxylate), 벤질디메틸케탈(benzyl dimethyl ketal), 아실포스핀(acyl phosphine), 및 알파-아미노케톤(α-aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물이 사용될 수 있다. 그 중 아실포스핀의 구체 예로서, 상용하는 lucirin TPO, 즉, 2,4,6-트리메틸-벤조일-트리메틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide)가 사용될 수 있다. As the photopolymerization initiator, for example, one or more compounds selected from the group consisting of benzoin ether, dialkyl acetophenone, hydroxyl alkylketone, phenyl glyoxylate, benzyl dimethyl ketal, acyl phosphine, and α-aminoketone can be used. As a specific example of the acylphosphine, commercially available lucirin TPO, i.e., 2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide, can be used.
또한, 상기 열 중합 개시제로는 과황산염계 개시제, 아조계 개시제, 과산화수소, 및 아스코르빈산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물이 사용될 수 있다. Additionally, as the thermal polymerization initiator, one or more compounds selected from the group consisting of a persulfate initiator, an azo initiator, hydrogen peroxide, and ascorbic acid can be used.
구체적으로, 과황산염계 개시제로는 과황산나트륨(Sodium persulfate; Na2S2O8), 과황산칼륨(Potassium persulfate; K2S2O8), 과황산암모늄(Ammonium persulfate; (NH4)2S2O8) 등을 예로 들 수 있다.Specifically, examples of persulfate-based initiators include sodium persulfate (Na2S2O8), potassium persulfate (K2S2O8), and ammonium persulfate ((NH4)2S2O8).
또한, 아조(Azo)계 개시제로는 2,2-아조비스-(2-아미디노프로판)이염산염(2,2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride), 2,2-아조비스-(N,N-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드(2,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(카바모일아조)이소부티로니트릴(2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2,2-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 디하이드로클로라이드(2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride), 4,4-아조비스-(4-시아노발레릭 산)(4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid)) 등을 예로 들 수 있다. In addition, as azo initiators, 2,2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride, 2-(carbamoylazo)isobutylonitril, 2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride, and 4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid) Examples include 4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid)).
상기 중합 개시제는 상기 단량체 100 중량부에 대하여 약 0.001 내지 약 10 중량부, 또는, 약 0.001 내지 약 5 중량부, 또는 약 0.01 내지 약 1 중량부로 첨가될 수 있다. The polymerization initiator may be added in an amount of about 0.001 to about 10 parts by weight, or about 0.001 to about 5 parts by weight, or about 0.01 to about 1 part by weight, per 100 parts by weight of the monomer.
중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 중합 속도가 느려질 수 있고 잔존 모노머가 다량으로 존재할 수 있으며, 반대로, 상기 중합 개시제의 농도가 지나치게 높을 경우 네트워크를 이루는 고분자 체인이 짧아져 제조되는 비드의 물성이 저하될 수 있다. If the concentration of the polymerization initiator is too low, the polymerization rate may be slow and a large amount of residual monomer may exist. Conversely, if the concentration of the polymerization initiator is too high, the polymer chains forming the network may become shorter, which may deteriorate the properties of the beads manufactured.
그리고, 상기 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드의 제조 방법은, 상기 반응액에 가교제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the method for manufacturing the interpenetrating network (IPN) bead may further include a step of adding a cross-linking agent to the reaction solution.
2액형 반응액을 사용하는 경우, 상기 가교제는, 온도 감응성 고분자, 아미노 아크릴로일 계 단량체 및 알긴 산 전구체를 포함하는 제1반응액에 함께 혼합하여 사용할 수 있다. When using a two-component reaction solution, the cross-linking agent can be used by mixing it together with the first reaction solution containing the temperature-sensitive polymer, the amino acryloyl monomer, and the alginic acid precursor.
그리고, 상기 반응은, 약 30 내지 약 80 ℃의 온도 조건에서 진행될 수 있고, 상기 반응액에는, 상술한 성분 외에도, 계면활성제, 비반응성 용매, 중합 촉진제 등 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. In addition, the above reaction can be carried out at a temperature of about 30 to about 80° C., and the reaction solution can further include other additives such as a surfactant, a non-reactive solvent, and a polymerization accelerator in addition to the above-described components.
반응에 사용되는 용매는, 극성 용매, 또는 비극성 용매를, 특별히 제한 없이 사용할 수 있지만, 다량의 이온성 성분을 사용하는 반응의 특성 상, 극성 용매를 사용하는 것이 바람직할 수 있으며, 증류수 등을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 사용되는 용매의 양은, 반응 물질을 혼합하고, 반응을 원활하게 진행할 수 있는 한도 내에서, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 상기 아미노 아크릴로일 계 단량체가 약 5 내지 약 50 wt%, 또는 약 15 내지 약 40 wt%의 농도가 되도록 준비하는 것이 바람직할 수 있다. The solvent used in the reaction may be a polar solvent or a non-polar solvent without particular limitation, but due to the nature of the reaction using a large amount of ionic components, it may be preferable to use a polar solvent, and it may be preferable to use distilled water or the like. The amount of the solvent used is not particularly limited within the range where the reactants can be mixed and the reaction can proceed smoothly, but it may be preferable to prepare it so that the amino acryloyl monomer has a concentration of about 5 to about 50 wt%, or about 15 to about 40 wt%.
계면활성제로는, 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 및 비이온성 계면활성제를 들 수 있지만, 본 발명의 경우, 아미노 아크릴로일 계 단량체 및 알긴 산을 사용하기 때문에, 이 중에서도 비이온성 계면활성제를 사용하는 것이 가장 바람직할 수 있다. 계면활성제의 경우, 전체 반응액에 대하여 약 0.1 내지 약 5 wt%의 농도로 사용될 수 있다. As the surfactant, cationic surfactants, anionic surfactants, and nonionic surfactants can be mentioned. However, in the case of the present invention, since an amino acryloyl monomer and alginic acid are used, it is most preferable to use a nonionic surfactant among these. In the case of the surfactant, it can be used at a concentration of about 0.1 to about 5 wt% with respect to the entire reaction solution.
실리콘 오일은, 양이온성 아크릴로일 계 단량체 및 알긴 산 전구체를 포함하는 제1반응액과 제2반응액을 혼합하였을 때, 상기 제1반응액의 성분이 반응 계 외부로 유출되지 않도록 고정해주는 역할을 할 수 있어, 더 작은 입도를 가지는 비드를 안정적으로 형성할 수 있도록 한다. When the first reaction solution containing the cationic acryloyl monomer and the alginic acid precursor and the second reaction solution are mixed, the silicone oil can play a role in fixing the components of the first reaction solution so that they do not leak out of the reaction system, thereby enabling the stable formation of beads having a smaller particle size.
실리콘 오일은, 통상적으로 실록산 결합에 의해 긴 사슬이 연결된 골격을 가지는 분자로 이루어져 있는데, 각각 분자 사슬 간 가교 결합이 존재하지 않거나, 매우 적은 수로 존재하여, 각 사슬이 자유롭게 움직일 수 있기 때문에, 유동성을 가지는 오일의 형상을 가질 수 있다. Silicone oil is usually composed of molecules having a skeleton in which long chains are connected by siloxane bonds. Since there are no cross-linking bonds between each molecular chain or there are very few cross-linking bonds between them, each chain can move freely, so it can have the form of an oil with fluidity.
이러한 실리콘 오일은, 구체적으로 예를 들어, 폴리 디메틸실록산 계, 폴리메틸페닐실록산 계, 폴리에틸렌글리콜 디메틸실록산계 등의 실리콘 오일을 들 수 있으며, 이 중 제조하고자 하는 비드의 크기에 따라 선택하여 사용할 수 있다.These silicone oils include, specifically, silicone oils such as polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, and polyethylene glycol dimethylsiloxane, and among these, they can be selected and used depending on the size of the bead to be manufactured.
이러한 실리콘 오일 외에도, 유동 파라핀, 사이클로헥산, 헥사데칸, 이소도데칸, 이소헥사데칸, 또는 이소파라핀 등을 사용할 수 있다. In addition to these silicone oils, liquid paraffin, cyclohexane, hexadecane, isododecane, isohexadecane, or isoparaffin can be used.
본 발명의 일 측면에 따른 상호 침투 구조의 비드는, 기존의 상호 침투 구조 비드나 알긴 산 비드의 장점을 동시에 가지게 되어, 기계적 강도가 매우 우수하며, pH 등의 주변 조건의 변화에 대해서도 그 형태가 안정적으로 유지될 수 있다. The beads having a mutually penetrating structure according to one aspect of the present invention simultaneously possess the advantages of existing mutually penetrating structure beads and alginate beads, have excellent mechanical strength, and can stably maintain their shape even with changes in surrounding conditions such as pH.
도 1은, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 비드에 대해, 증류수 조건에서 그 형태를 촬영한 이미지이다.
도 2는, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 비드에 대해, 인산 버퍼 조건에서 그 형태를 촬영한 이미지이다. Figure 1 is an image of the shape of beads manufactured according to examples and comparative examples of the present invention, taken under distilled water conditions.
Figure 2 is an image of the shape of beads manufactured according to examples and comparative examples of the present invention, taken under phosphate buffer conditions.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.Hereinafter, the operation and effect of the invention will be described in more detail through specific examples of the invention. However, these examples are presented only as examples of the invention, and the scope of the invention's rights is not determined thereby.
<실시예><Example>
실시예 1Example 1
제1반응액의 제조Preparation of the first reaction solution
증류수에 온도 감응성 고분자(폴리-N-이소프로필아크릴아미드, PNIPAAm), 알긴 산 나트륨과 아미노 아크릴로일 계 단량체(아크릴아미드), 및 가교제(메틸렌비스 아크릴아미드)를 혼합하여, 제1반응액을 제조하였다. A first reaction solution was prepared by mixing a temperature-sensitive polymer (poly-N-isopropylacrylamide, PNIPAAm), sodium alginate, an amino acryloyl monomer (acrylamide), and a cross-linking agent (methylenebisacrylamide) in distilled water.
온도 감응성 고분자의 농도는 약 1.00wt%, 알긴 산 나트륨의 농도는 약 1.00 wt%가 되도록 준비하였고, 아미노 아크릴로일 계 단량체의 농도는 약 20.0wt%가 되도록 준비하였으며, 가교제로는, 상기 단량체 대비 1.00mol%가 되도록 메틸렌비스 아크릴아미드(N,N'-methylenebis acrylamide, MBA)를 준비하였다. The concentration of the temperature-sensitive polymer was prepared to be about 1.00 wt%, the concentration of sodium alginate was prepared to be about 1.00 wt%, the concentration of the amino acryloyl monomer was prepared to be about 20.0 wt%, and as a crosslinking agent, methylenebis acrylamide (N,N'-methylenebis acrylamide, MBA) was prepared to be 1.00 mol% with respect to the monomer.
제2반응액의 제조Preparation of the second reaction solution
반응기 내에서, 5 wt%의 염화 칼슘 수용액을 준비하고, 중합촉진제로, 테트라-메틸에틸렌-디아민(tetra-methyethylene-diamine, TEMED) 0.1wt%와, 개시제로, 과황산 암모늄(ammonium persulfate, APS) 0.1wt%를 첨가하여, 약 50 ℃의 배쓰(bath)를 준비하였다. In the reactor, a 5 wt% calcium chloride aqueous solution was prepared, 0.1 wt% tetra-methyethylene-diamine (TEMED) as a polymerization accelerator and 0.1 wt% ammonium persulfate (APS) as an initiator were added, and a bath at approximately 50°C was prepared.
상기 제1 및 제2반응액의 제조는, 질소 퍼징 하에 실시하였다. The preparation of the first and second reaction solutions was carried out under nitrogen purging.
중합 반응 진행 및 상호 침투 구조 비드 제조Polymerization reaction progress and interpenetrating structure bead manufacturing
시린지 펌프를 이용하여, 상기 제1반응액을 노즐로 이송하고, 상기 제2반응액이 준비되어 있는 배쓰에, 노즐을 통해 상기 제1반응액을 공급하였다. Using a syringe pump, the first reaction solution was transferred to a nozzle, and the first reaction solution was supplied to a bath in which the second reaction solution was prepared through the nozzle.
오일 배쓰를 약 50 ℃로 유지하고, 질소 퍼징 조건에서, 약 350 내지 약 450 rpm의 속도로 교반하면서, 중합 반응을 진행하여, 온도 감응성 고분자, 알긴 산 칼슘 가교 중합체 및 아미노 아크릴로일 계 중합체를 포함하는, 상호 침투 구조 비드를 제조하였다. The oil bath was maintained at about 50°C, and under nitrogen purging conditions, a polymerization reaction was conducted while stirring at a speed of about 350 to about 450 rpm, to produce interpenetrating structural beads including a temperature-sensitive polymer, a calcium alginate cross-linked polymer, and an amino acryloyl polymer.
제조된 상호 침투 구조 비드는, 증류수에 여러 번 세척하고, 다시 증류수 중에 하루 동안 보관하면서, 미반응물을 제거하였다. The manufactured interpenetrating structure beads were washed several times in distilled water and then stored in distilled water for one day to remove unreacted substances.
비교예 1Comparative Example 1
증류수에 알긴 산 나트륨를 혼합하여(1.00wt%), 제1반응액을 제조한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 진행하여, 알긴 산-칼슘 비드를 제조하였다. Alginate-calcium beads were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the first reaction solution was prepared by mixing sodium alginate (1.00 wt%) in distilled water.
비교예 2Comparative Example 2
증류수에 알긴 산 나트륨과 아미노 아크릴로일 계 단량체(아크릴아미드), 및 가교제(메틸렌비스 아크릴아미드)를 혼합하여, 제1반응액을 제조하였다. A first reaction solution was prepared by mixing sodium alginate, an amino acryloyl monomer (acrylamide), and a cross-linking agent (methylene bis acrylamide) in distilled water.
알긴 산 나트륨의 농도는 약 1.00 wt%가 되도록 준비하였고, 아미노 아크릴로일 계 단량체의 농도는 약 20.0wt%가 되도록 준비하였으며, 가교제로는, 상기 단량체 대비 1.00mol%가 되도록 메틸렌비스 아크릴아미드(N,N'-methylenebis acrylamide)를 준비하였다. The concentration of sodium alginate was prepared to be approximately 1.00 wt%, the concentration of the amino acryloyl monomer was prepared to be approximately 20.0 wt%, and as a crosslinking agent, methylene bis acrylamide (N,N'-methylenebis acrylamide) was prepared to be 1.00 mol% relative to the monomer.
이를 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 진행하여, 알긴 산-칼슘 비드를 제조하였다. Except for this, the alginate-calcium beads were manufactured in the same manner as in Example 1.
비교예 3Comparative Example 3
증류수에 온도 감응성 고분자(폴리-N-이소프로필아크릴아미드) 및 알긴 산 나트륨을 혼합하여, 제1반응액을 제조하였다. A first reaction solution was prepared by mixing a temperature-sensitive polymer (poly-N-isopropylacrylamide) and sodium alginate in distilled water.
온도 감응성 고분자의 농도는 약 1.00wt%, 알긴 산 나트륨의 농도는 약 1.00 wt%가 되도록 준비하였다. The concentration of the temperature-sensitive polymer was prepared to be approximately 1.00 wt%, and the concentration of sodium alginate was prepared to be approximately 1.00 wt%.
이를 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 진행하여, 알긴 산-칼슘 비드를 제조하였다. Except for this, the alginate-calcium beads were manufactured in the same manner as in Example 1.
반응 조건을 하기 표 1에 정리하였다. The reaction conditions are summarized in Table 1 below.
Under N2(g), 40℃, 낙하 높이 약 8cm5wt% CaCl2 solution, TEMED, APS
Under N 2 (g), 40℃, drop height approx. 8cm
압축 강도 테스트 Compressive strength test
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 비드에 대하여, 상온의 증류수 조건에서 보관한 후, 이를 꺼내어 M&A INSTRUMENTS INC 사의 압축 강도 측정기인 NK-20 mechanical analog push pull gauge를 이용하여, 0.2 내지 20N의 범위에서, 압축 강도를 측정하였다. For the beads manufactured in the above examples and comparative examples, they were stored in distilled water at room temperature, then taken out and the compressive strength was measured in the range of 0.2 to 20 N using an NK-20 mechanical analog push pull gauge, a compressive strength measuring device from M&A INSTRUMENTS INC.
측정은, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 비드를 무작위로 선별하여, 비드의 형태가 완전히 붕괴되었을 때의 강도를 기준으로 측정하였으며, 10회 반복하여, 평균 값을 구하였다. The measurement was performed by randomly selecting beads manufactured in the above examples and comparative examples, and measuring the strength when the shape of the beads was completely collapsed, repeating the measurement 10 times and obtaining the average value.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 비드를, 약 37℃ 인산 버퍼에 넣고 보관한 후(pH 약 7.5), 이를 꺼내어 M&A INSTRUMENTS INC 사의 압축 강도 측정기인 NK-20 mechanical analog push pull gauge를 이용하여, 0.2 내지 20N의 범위에서, 압축 강도를 측정하였다. The beads manufactured in the above examples and comparative examples were stored in a phosphate buffer at about 37°C (pH about 7.5), then taken out and the compressive strength was measured in the range of 0.2 to 20 N using a NK-20 mechanical analog push pull gauge, a compressive strength measuring device from M&A INSTRUMENTS INC.
측정은, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 비드를 무작위로 선별하여, 비드의 형태가 완전히 붕괴되었을 때의 강도를 기준으로 측정하였으며, 10회 반복하여, 평균 값을 구하였다. The measurement was performed by randomly selecting beads manufactured in the above examples and comparative examples, and measuring the strength when the shape of the beads was completely collapsed, repeating the measurement 10 times and obtaining the average value.
측정 결과를 하기 표 2에 정리하였다. The measurement results are summarized in Table 2 below.
상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 비드는, 증류수 조건에서도 비교예에 비해 압축 강도 값이 높으며, 인산 버퍼에 침지된 상태에서도, 우수한 강도 값이 유지되는 것에 비해, 비교예의 경우, 아크릴아미드가 사용된 비교예 2를 제외하고는, 인산 버퍼 조건에서 압축 강도 측정이 불가한 것을 명확히 알 수 있다. Referring to Table 2 above, it can be clearly seen that the beads manufactured according to the examples of the present invention have higher compressive strength values than the comparative examples even under distilled water conditions, and maintain excellent strength values even when immersed in a phosphate buffer, whereas in the case of the comparative examples, except for Comparative Example 2 in which acrylamide was used, it is impossible to measure the compressive strength under phosphate buffer conditions.
도 1은, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 비드에 대해, 증류수 조건에서 그 형태를 촬영한 이미지이다. Figure 1 is an image of the shape of beads manufactured according to examples and comparative examples of the present invention, taken under distilled water conditions.
도 2는, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 비드에 대해, 인산 버퍼 조건에서 그 형태를 촬영한 이미지이다. Figure 2 is an image of the shape of beads manufactured according to examples and comparative examples of the present invention, taken under phosphate buffer conditions.
도 1 및 2의 실시예 1, 비교예 1 및 2는 상온 조건에서 촬영을 진행하였고, 비교예 3은, 저온은 상온 조건에서, 고온은 약 40 ℃ 조건에서 촬영을 진행하였다. Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 and 2 were photographed under room temperature conditions, and Comparative Example 3 was photographed under room temperature conditions for the low temperature and under about 40°C for the high temperature.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 비드의 경우, 외부 환경 조건 변화에도 불구하고, 그 형태가 안정적으로 유지되고 있는 것을 명확히 확인할 수 있는데 비해, 비교예의 경우, 인산 버퍼 환경에서, 칼슘 염이 석출되면서, 알긴 산 칼슘의 이온 결합이 사라지고, 비드의 형태가 완전히 붕괴된 것을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, it can be clearly confirmed that in the case of beads manufactured according to one embodiment of the present invention, the shape thereof is stably maintained despite changes in external environmental conditions, whereas in the case of the comparative example, in a phosphate buffer environment, it can be confirmed that as the calcium salt is precipitated, the ionic bond of calcium alginate disappears and the shape of the bead completely collapses.
Claims (16)
ii) 아미노 아크릴로일 계 중합체, 및
iii) 알긴 산 칼슘의 가교 중합체를;
포함하되,
상기 알긴 산 칼슘의 가교 중합체는 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 20 중량부로 포함되고,
상기 온도 감응성 고분자는 상기 아미노 아크릴로일 계 중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 20 중량부로 포함되는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드.
i) temperature-sensitive polymers,
ii) amino acryloyl polymers, and
iii) a cross-linked polymer of calcium alginate;
Including,
The cross-linked polymer of the above alginate calcium is included in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the above amino acryloyl polymer.
The temperature-sensitive polymer is an interpenetrating network (IPN) bead, which is included in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the amino acryloyl polymer.
상기 아미노 아크릴로일 계 중합체는, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체로부터 유래된 반복 단위를 포함하는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 수소(H) 또는 메틸 기이고,
X는 -NR2-이고, R2는 수소 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬 기이고,
Y는 단결합 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬렌 기이고,
Z는 수소, -N(R3)(R4)의 아민 기, 또는 -N(R5)(R6)(R7) +의 암모늄 기로, R3 내지 R7는 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하게, 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬 기이다.
In the first paragraph,
The above amino acryloyl polymer is an interpenetrating network (IPN) bead comprising repeating units derived from a monomer represented by the following chemical formula 1:
[Chemical Formula 1]
In the above chemical formula 1,
R1 is hydrogen (H) or a methyl group,
X is -NR2-, R2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
Y is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms,
Z is hydrogen, an amine group of -N(R3)(R4), or an ammonium group of -N(R5)(R6)(R7) + , and R3 to R7 are each independently, the same as or different from each other, hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
상기 온도 감응성 고분자는, 폴리-N-이소프로필아크릴아미드(Poly-N-isopropylacrylamide), 폴리-N, N--디에틸아크릴아미드(Poly-N, N-diethylacrylamide), 폴리-N-에틸메타크릴아미드(Poly-N-ethylmethacrylamide), 폴리메틸비닐에테르(Polymethylvinylether), 폴리-2-에톡시에틸비닐에테르(Poly-2-ethoxyethylvinylether), 폴리-N-비닐카프로락탐(Poly-N-vinylcaprolactam), 폴리-N-비닐이소부티라미드(Poly-N-vinylisobutyramide), 및 폴리-N-비닐-n-부티라미드(Poly-N-vinyl-n-butyramide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드.
In the first paragraph,
An interpenetrating network (IPN) bead, wherein the temperature-sensitive polymer comprises at least one selected from the group consisting of poly-N-isopropylacrylamide, poly-N, N-diethylacrylamide, poly-N-ethylmethacrylamide, polymethylvinylether, poly-2-ethoxyethylvinylether, poly-N-vinylcaprolactam, poly-N-vinylisobutyramide, and poly-N-vinyl-n-butyramide.
상기 알긴 산 칼슘의 가교 중합체는, 알긴 산의 카르복시 음이온 및 칼슘 이온의 이온 결합을 포함하는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드.
In the first paragraph,
The above cross-linked polymer of calcium alginate is an interpenetrating network (IPN) bead comprising an ionic bond between the carboxyl anion of alginate and the calcium ion.
상기 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드는, 알긴 산의 카르복시 음이온, 및 아미노 아크릴로일 계 중합체 또는 온도 감응성 고분자 사이에 수소 결합을 포함하는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드.
In the first paragraph,
The above interpenetrating network (IPN) beads are interpenetrating network (IPN) beads that include hydrogen bonds between carboxyl anions of alginic acid and amino acryloyl polymers or temperature-sensitive polymers.
상기 아미노 아크릴로일 계 중합체는, 아크릴로일계 반복 단위 간 가교 결합을 포함하는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드.
In the first paragraph,
The above amino acryloyl polymer is an interpenetrating network (IPN) bead containing cross-linking between acryloyl repeating units.
상기 가교 결합은, 디올디아크릴레이트 계 가교제, 알킬렌 카보네이트 계 가교제, 비스(메트)아크릴아미드 계 가교제, 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트계 가교제, 및 폴리올의 폴리(메트)알릴에테르계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가교제에 의해 형성되는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드.
In Article 8,
The above cross-linking is an interpenetrating network (IPN) bead formed by at least one cross-linking agent selected from the group consisting of a diol diacrylate cross-linking agent, an alkylene carbonate cross-linking agent, a bis(meth)acrylamide cross-linking agent, a polyol poly(meth)acrylate cross-linking agent, and a polyol poly(meth)allyl ether cross-linking agent.
pH 6 초과 내지 8 이하의 조건에서 푸시-풀 스케일을 이용하여 측정한 압축 강도 값이 0.3 내지 3N인, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드.
In the first paragraph,
Interpenetrating Network (IPN) beads having a compressive strength value of 0.3 to 3 N measured using a push-pull scale under conditions of pH 6 to 8.
평균 입경이 0.5 내지 5mm인, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드.
In the first paragraph,
Interpenetrating Network (IPN) beads with an average particle size of 0.5 to 5 mm.
상기 반응액을 칼슘 이온 및 중합 개시제가 존재하는 반응기에 첨가하여 반응을 진행시키는 단계를 포함하는, 청구항 제1항에 따른 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드의 제조 방법.
A step of preparing a reaction solution comprising a temperature-sensitive polymer, an amino acryloyl monomer and an alginic acid precursor; and
A method for producing an interpenetrating network (IPN) bead according to claim 1, comprising the step of adding the above reaction solution to a reactor in which calcium ions and a polymerization initiator are present to proceed with the reaction.
상기 아미노 아크릴로일 계 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드의 제조 방법:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 수소(H) 또는 메틸 기이고,
X는 -NR2-이고, R2는 수소 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬 기이고,
Y는 단결합 또는 탄소 수 1 내지 5의 알킬렌 기이고,
Z는 수소, -N(R3)(R4)의 아민 기, 또는 -N(R5)(R6)(R7) +의 암모늄 기로, R3 내지 R7는 각각 독립적으로, 서로 동일하거나 상이하게, 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬 기이다.
In Article 12,
The above amino acryloyl monomer is represented by the following chemical formula 1, and is a method for producing an interpenetrating network (IPN) bead:
[Chemical Formula 1]
In the above chemical formula 1,
R1 is hydrogen (H) or a methyl group,
X is -NR2-, R2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
Y is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms,
Z is hydrogen, an amine group of -N(R3)(R4), or an ammonium group of -N(R5)(R6)(R7) + , and R3 to R7 are each independently, the same as or different from each other, hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
상기 온도 감응성 고분자는, 폴리-N-이소프로필아크릴아미드(Poly-N-isopropylacrylamide), 폴리-N, N--디에틸아크릴아미드(Poly-N, N-diethylacrylamide), 폴리-N-에틸메타크릴아미드(Poly-N-ethylmethacrylamide), 폴리메틸비닐에테르(Polymethylvinylether), 폴리-2-에톡시에틸비닐에테르(Poly-2-ethoxyethylvinylether), 폴리-N-비닐카프로락탐(Poly-N-vinylcaprolactam), 폴리-N-비닐이소부티라미드(Poly-N-vinylisobutyramide), 및 폴리-N-비닐-n-부티라미드(Poly-N-vinyl-n-butyramide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드의 제조 방법.
In Article 12,
A method for producing an interpenetrating network (IPN) bead, wherein the temperature-sensitive polymer comprises at least one selected from the group consisting of poly-N-isopropylacrylamide, poly-N, N-diethylacrylamide, poly-N-ethylmethacrylamide, polymethylvinylether, poly-2-ethoxyethylvinylether, poly-N-vinylcaprolactam, poly-N-vinylisobutyramide, and poly-N-vinyl-n-butyramide.
상기 반응액에 가교제를 첨가하는 단계를 더 포함하는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드의 제조 방법.
In Article 12,
A method for producing interpenetrating network (IPN) beads, further comprising the step of adding a cross-linking agent to the above reaction solution.
상기 반응은, 30 내지 80 ℃의 온도 조건에서 진행되는, 상호 침투 구조 (Interpenetrating Network, IPN) 비드의 제조 방법.
In Article 12,
A method for producing interpenetrating network (IPN) beads, wherein the above reaction is performed under temperature conditions of 30 to 80°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190087927A KR102740475B1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | An interpenetrating network microbead and a method for preparing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190087927A KR102740475B1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | An interpenetrating network microbead and a method for preparing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210010246A KR20210010246A (en) | 2021-01-27 |
| KR102740475B1 true KR102740475B1 (en) | 2024-12-06 |
Family
ID=74238556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190087927A Active KR102740475B1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | An interpenetrating network microbead and a method for preparing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102740475B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102508362B1 (en) * | 2021-04-16 | 2023-03-08 | 경북대학교 산학협력단 | Method of manufacturing an interpenetrating polymer network (IPN) hydrogel droplet composed of a plurality of polymers having a uniform size, and an interpenetrating polymer network (IPN) hydrogel droplet prepared by the method |
| KR102555370B1 (en) * | 2021-07-15 | 2023-07-13 | 부경대학교 산학협력단 | Water-responsive linear shape memory hydrogel. method of manufacturing the same and use of the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009507110A (en) * | 2005-09-09 | 2009-02-19 | オタワ ヘルス リサーチ インスティテュート | Interpenetrating network and methods and compositions related thereto |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1260154B (en) * | 1992-07-03 | 1996-03-28 | Lanfranco Callegaro | HYALURONIC ACID AND ITS DERIVATIVES IN INTERPENETRATING POLYMERS (IPN) |
| KR101849157B1 (en) * | 2014-08-28 | 2018-04-16 | 고쿠리츠켄큐카이하츠호진 상교기쥬츠 소고켄큐쇼 | Method and apparatus for producing dispersion |
| KR101776110B1 (en) * | 2015-05-21 | 2017-09-11 | 한국생산기술연구원 | Temperature-responsive polymer nanoparticles with fluorescence materials and manufacturing of the same |
-
2019
- 2019-07-19 KR KR1020190087927A patent/KR102740475B1/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009507110A (en) * | 2005-09-09 | 2009-02-19 | オタワ ヘルス リサーチ インスティテュート | Interpenetrating network and methods and compositions related thereto |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210010246A (en) | 2021-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ning et al. | Synthesis of highly stretchable, mechanically tough, zwitterionic sulfobetaine nanocomposite gels with controlled thermosensitivities | |
| Song et al. | Rheological behavior of tough PVP-in situ-PAAm hydrogels physically cross-linked by cooperative hydrogen bonding | |
| Carter et al. | Highly branched poly (N-isopropylacrylamide) s with imidazole end groups prepared by radical polymerization in the presence of a styryl monomer containing a dithioester group | |
| Hu et al. | Dual physically cross-linked hydrogels with high stretchability, toughness, and good self-recoverability | |
| EP2747797B1 (en) | Composite hydrogel-clay particles | |
| JP7617604B2 (en) | Microgel particles and related compositions, systems, and methods for use in 3D printing and 3D cell culture media | |
| Zhang et al. | Rapid deswelling of sodium alginate/poly (N-isopropylacrylamide) semi-interpenetrating polymer network hydrogels in response to temperature and pH changes | |
| US11162016B2 (en) | Re-assembling polymer particle package for conformance control and fluid loss control | |
| Zhou et al. | Hybrid starlike block copolymer POSS–(PDMAEMA-b-PNIPAm) 8: Thermal gelation and its blends with poly (vinyl alcohol) | |
| Yao et al. | Sliding-graft interpenetrating polymer networks from simultaneous “click chemistry” and atom transfer radical polymerization | |
| Cao et al. | Preparation and properties of thermo-sensitive organic/inorganic hybrid microgels | |
| KR101068499B1 (en) | Method for preparing temperature and pH sensitive hydrogel | |
| KR102740475B1 (en) | An interpenetrating network microbead and a method for preparing the same | |
| Trongsatitkul et al. | Multicore–shell PNIPAm-co-PEGMa microcapsules for cell encapsulation | |
| Pafiti et al. | End-linked poly [2-(dimethylamino) ethyl methacrylate]–poly (methacrylic acid) polyampholyte conetworks: synthesis by sequential RAFT polymerization and swelling and SANS characterization | |
| Xue et al. | Formation of microgels by utilizing the reactivity of catechols with radicals | |
| Chantasirichot et al. | Amphiphilic triblock phospholipid copolymers bearing phenylboronic acid groups for spontaneous formation of hydrogels with tunable mechanical properties | |
| CN113272347A (en) | Monodisperse hydrogel particles | |
| Jiang et al. | Facile and green preparation of superfast responsive macroporous polyacrylamide hydrogels by frontal polymerization of polymerizable deep eutectic monomers | |
| Xu et al. | Strategy to introduce a pendent micellar structure into poly (N-isopropylacrylamide) hydrogels | |
| Pan et al. | Superfast and reversible thermoresponse of poly (N-isopropylacrylamide) hydrogels grafted on macroporous poly (vinyl alcohol) formaldehyde sponges | |
| Wang et al. | Synthesis and characterization of multi-sensitive microgel-based polyampholyte hydrogels with high mechanical strength | |
| Wang et al. | Thermoresponsive degradable poly (ethylene glycol) analogues | |
| Kwon et al. | Nonturbid fast temperature-responsive hydrogels with homogeneous three-dimensional networks by two types of star polymer synthesis methods | |
| KR102786565B1 (en) | An interpenetrating network micro bead and a method for preparing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20190719 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20220325 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20190719 Comment text: Patent Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240307 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20241121 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20241204 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20241204 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |