폴리다이옥산온
1. 개요
폴리다이옥사논(Polydioxanone, PDO)은 반복적인 에테르-에스터 단위체로 구성된 중합체이다. p-다이옥사논의 고리 열림 중합을 통해 생성되며, 유기금속 촉매와 열이 필요하다. -10~0°C의 유리 전이 온도와 약 55%의 결정성을 가지며, 봉합사 제조에 주로 사용된다. 생체 내에서 가수분해되어 6개월 이내에 분해되며, 생체의학적 이용으로 봉합사, 정형외과, 성형수술, 약물 전달, 심혈관, 조직 공학 등에 활용된다. 폴리다이옥사논으로 제작된 제품은 산화 에틸렌으로 멸균할 수 있다.
-
폴리에터 -
폴리아세탈
폴리아세탈은 포름알데히드 중합으로 만들어지는 열가소성 엔지니어링 플라스틱으로, 뛰어난 강도와 내마모성을 갖지만 접착이 어렵고 산에 약하며 기어, 전기/전자 부품 등 다양한 산업 분야에 활용된다. -
폴리에터 -
트라이톤 X-100
트라이톤 X-100은 실험실 및 산업 분야에서 널리 사용되는 세제로, 세포 용해, 단백질 추출 등에 사용되며 바이오 의약품 제조, 백신 성분 등 다양한 용도로 활용되지만, 환경 유해성으로 인해 규제 대상이 되기도 한다. -
생분해성 플라스틱 -
셀로판
셀로판은 스위스 화학자가 발명한 투명한 셀룰로스 필름으로, 식품 포장재 등으로 널리 사용되었으며, 생분해성을 가지지만 제조 과정과 방습 기능에 따라 단점이 존재하기도 한다. -
생분해성 플라스틱 -
폴리젖산
폴리젖산(PLA)은 발효된 식물 전분에서 추출한 단량체로 합성된 생분해성 열가소성 지방족 폴리에스터로, 3D 프린팅, 포장재, 의료용 임플란트 등 다양한 분야에 응용되며 탄소 중립적인 특성으로 주목받지만, 종류에 따라 성질과 분해 조건이 다양하므로 사용 목적에 맞는 선택과 처리가 중요하다. -
폴리에스터 -
폴리에틸렌 테레프탈레이트
폴리에틸렌 테레프탈레이트는 널리 쓰이는 열가소성 플라스틱으로 페트병, 섬유, 필름 등에 사용되며 결정화 정도에 따라 종류가 나뉘고 재활용이 용이하여 관련 연구가 진행 중이다. -
폴리에스터 -
알키드
알키드는 지방산, 다염기산, 다가 알코올을 원료로 하는 합성 수지로, 페인트와 코팅의 원료로 사용되며 건성유 함량에 따라 건성, 반건성, 비건성으로 분류되고, 최근에는 환경 규제에 따라 수성 알키드 및 재활용 재료를 활용한 알키드 수지 개발이 활발히 진행되고 있다.
2. 화학적 특성
화학적으로 폴리다이옥사논은 여러 개의 반복적인 에테르-에스터 단위체로 이루어진 중합체이다. 이는 단량체인 p-다이옥사논의 고리 열림 중합에 의해 얻어진다. 이 과정에는 열과 유기금속 촉매가 필요하며, 예를 들어 지르코늄 아세틸아세톤 또는 아연 L-젖산염이 사용된다. 이 물질은 −10~0 °C 범위의 유리 전이 온도와 약 55%의 결정성을 특징으로 한다. 봉합사 생산을 위해 폴리다이옥사논은 일반적으로 압출되어 섬유로 만들어지지만, 중합체가 단량체로 자연스럽게 다시 분해되는 것을 방지하기 위해 가능한 가장 낮은 온도로 가공해야 한다. 중합체 사슬의 주쇄에 있는 에테르 산소 그룹은 유연성을 담당한다.
2.1. 합성
폴리다이옥산온은 에터-에스터 단위가 여러번 반복되는 고분자이다. 이 고분자는 단량체인 파라디옥사논(p-dioxanone)을 고리 열림 중합하여 얻어진다. 이 반응에는 열 또는 지르코늄 아세틸아세톤이나 L-젖산 아연같은 유기금속 촉매를 필요로 한다.
이 고분자는 −10 and 0 °C 사이의 유리 전이 온도와 55%의 결정성으로 특정지어진다. 봉합사로 만들기 위해 폴리다이옥사논은 섬유 형태로 압출된다. 하지만 자발적인 단량체로의 분해를 막기 위해 가능한 낮은 온도에서 해야 한다. 고분자 사슬 뼈대에 있는 에터의 산소가 고분자에 유연성을 부여한다.
2.2. 구조 및 성질
화학적으로 폴리다이옥사논은 여러 개의 반복적인 에테르-에스터 단위체로 이루어진 중합체이다. 이는 단량체인 p-다이옥사논의 고리 열림 중합에 의해 얻어진다. 이 과정에는 열과 유기금속 촉매가 필요하며, 예를 들어 지르코늄 아세틸아세톤 또는 아연 L-젖산염이 사용된다. 이 물질은 −10~0 °C 범위의 유리 전이 온도와 약 55%의 결정성을 특징으로 한다. 봉합사 생산을 위해 폴리다이옥사논은 일반적으로 압출되어 섬유로 만들어지지만, 중합체가 단량체로 자연스럽게 다시 분해되는 것을 방지하기 위해 가능한 가장 낮은 온도로 가공해야 한다. 중합체 사슬의 주쇄에 있는 에테르 산소 그룹은 유연성을 담당한다.
2.3. 가공
3. 생체의학적 이용
폴리다이옥사논은 생체의학적으로 이용된다. 특히 봉합사에 이용되며, 다른 이용으로는 정형외과, 성형수술, 약운반, 심혈관, 조직공학 등이 있다.
이 고분자는 가수분해에 의해 분해되어 오줌으로 빠져나간다. 이 생체물질은 6개월 안에 분해되어 사라지며 이물 반응이 거의 없다.
폴리다이옥사논으로 만든 물건은 산화 에틸렌으로 멸균할 수 있다.
3.1. 주요 응용 분야
폴리다이옥사논은 생의학 분야에서 널리 사용된다. 특히 수술 봉합사 제작에 많이 쓰이며, 정형외과, 악안면 외과, 성형외과, 약물 전달, 심혈관 관련 응용, 조직 공학 등에도 활용된다. 전기 방사법을 이용하여 PDS의 구조를 제어하여 조직 지지체와 같은 분야에도 응용할 수 있다.
이 고분자는 가수분해를 통해 분해되며, 최종 생성물은 주로 소변으로 배설된다. 나머지는 소화 시스템을 통해 제거되거나 CO2로 배출된다. 생체에 이식된 재료는 6개월 안에 완전히 흡수되며, 이식 부위 주변에서 최소한의 이물 반응만 관찰된다. PDS로 만든 제품은 에틸렌옥사이드로 멸균할 수 있다.
3.2. 분해 및 배출
폴리다이옥사논은 가수분해에 의해 분해되어 오줌으로 빠져나간다. 이 생체물질은 6개월 안에 분해되어 사라지며 이물 반응이 거의 없다. 폴리다이옥사논으로 만든 물건은 산화 에틸렌으로 멸균할 수 있다.