KR100399987B1 - 창상(創傷)부위의 조직세포 증식 촉진액 - Google Patents

Abstract

창상치유에 이르는 혈관반응, 혈액응고, 염증, 조직생성의 4단계 치유과정 가운데 최종단계인 조직생성은 생체에 있는 자연치유력에 의지하고 있는 상태지만 그 생체의 생화학반응을 이용한 신규 조직세포증식촉진액을 통해 조직세포의 생성과 창상치유를 촉진시킨다.

본 발명에 따라 조직세포증식촉진액은 활성산소를 함유하는 물을 주성분으로 하기 때문에 이것을 상구(傷口)에 도포하면 창상부위에 모여있는 호중구(好中球)나 매크로파지(Macrophage) 등의 생체방어계 세포에서 생산되는 활성산소 뿐 아니라 생체 외에서도 활성산소가 공급되어 창상부위에 있어서 활성산소의 농도가 높게 되고, 다량의 Biosignal이 분비되는 것과 같은 상태가 된다.

Description

창상(創傷)부위의 조직세포 증식 촉진액{Solutions effective for promoting tissue cell growth and then wound healing}

본 발명은 창상의 재생 및 수복(修復)을 촉진시키는 창상부위의 조직세포증식촉진액에 관한 것이다.

일반적으로, 창상은 생체 내부 또는 외표면을 이루는 조직을 분단 또는 파괴시키는 병리학상의 상태로 조직의 손상이나 기능제한에 따르는 것을 의미한다. 그리고, 창상의 그 부위는 혈관반응, 혈액응고, 염증, 조직생성의 4단계를 거쳐 치료되는 것으로 알려져 있다.

구체적으로는 생체조직에 손상을 입히는 출혈이 생기면 우선 혈괴(血塊)가 형성되고, 혈관이 수축하며, 출혈이 멈춘 후에 혈관이 확장되는 혈관반응을 나타낸다. 이에 따라 창상 주변의 혈류(血流)가 증가함과 동시에 혈액세포 및 혈장이 창상부위로 이동하고, 이들이 응고하여 상구(傷口)를 일시적으로 폐쇄하는 혈액응고에 이른다. 또, 혈류가 증가한 창상주변에서는 면역 방어 세포가 모여 세포성 또는 체액성 면역제어반응이 활성화되어 염증을 일으킨다. 그리고 최종적으로 창상부위에 방출된 전달인자 혹은 성장인자 등의 작용에 의해 혈관조직이 생성되고, 혈소판 또는 매크로파지에서 분비되는 성장인자가 섬유아세포의 증가 혹은 이동에 영향을 미쳐 결합조직이 생성되고, 육아 형성에 이른다.

이 경우 창상부위에 모인 호중구(好中球) 또는 매크로파지 등의 생체방어계 세포에서 생산되는 활성산소가 Biosignal이 되어, 여러 가지 효소나 인자를 활성화하고, 조직의 생성이 촉진되는 것으로 알려지고 있다.

즉, 조직이 생성되는 것에는 그것에 관여하는 효소나 인자가 활성화되는 것을 조건으로 하고, 그 때문에 창상부위에서 활성산소가 생산될 필요가 있는 것이다.

종래, 상(傷)의 치료에 이용되는 약제는 단지 창상부위의 출혈을 억제하는 지혈제, 염증을 억제하는 소염제, 또는 잡균이 창상 내로 침입하지 않게 살균/소독하는 소독약이거나 이들 약효를 가지는 것이 일반적이고, 창상치료의 최종단계인 '조직 생성'은 생체에 있는 자연치유력에 의지하는 것이 현실이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 창상부위의 경우 생화학반응을 이용하여 조직세포의 생성과 창상치유를 촉진시키는 조직세포증식촉진액을 제공하는데 있다.

도 1 은 본 발명에 따라 창상부위의 조직세포증식촉진액을 생성하는 전기분해장치를 도시한 도면.

도 2 는 도 1 에 따른 전기분해장치의 기타 예를 도시한 도면.

도 3 은 도 1 에 따른 전기분해장치의 그 밖의 기타 예를 도시하여 설명한 도면.

도 4 는 Anode전해수의 광흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프.

도 5 는 Anode전해수의 ESR 스텍트럼을 나타낸 그래프.

도 6 은 피부창상의 회복과정을 나타낸 표(%).

도 7 은 조직세포증식촉진액과 비교예의 특성을 나타낸 표.

도 8 은 생체 내 창상의 회복과정을 나타낸 표(생존한 시험용 쥐의 수)

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1, 11, 12 ……… 전기분해장치, 2 ……… 전해조,

3, 14, 15 ……… 격막, 4 ……… Anode실,

5 ……… Cathode실, 6 ……… Anode전극,

7 ……… Cathode전극, 13 ……… 중간실

본 발명의 의해 상기 목적은 쉽게 달성되며, 본 발명의 일면에 따라, 창상부위의 조직세포증식촉진액은 활성산소를 함유하는 물을 주성분으로 한 것을 특징으로 하며, 여기서 활성산소라는 것은 3중항산소(3重項酸素)가 여기(勵起)하여 될 수 있는 1중항상소(¹O₂), 산소가 1전자환원된 초산(O2^-), 수산기(HO·) 뿐 아니라, 불포화지방산(R) 등의 생체성분과 반응하여 생성되는 과산기(ROO·), 알카리산기(RO·), 수소과산기(ROOH·)를 포함한다.

이에 따라 조직세포증식촉진액을 상구(傷口)에 바르면, 창상부위에 모여있는 호중구 또는 매크로파지 등의 생체방어계 세포에서 생산되는 활성산소가 생체 외에서도 공급되어 창상부위에 있어 활성산소의 농도가 높게 되고, 다량의 Biosignal이 분비되어 등가(等價)상태가 되기 때문에 조직세포의 생성이 촉진된다.

본 발명의 다른 일면에 따라, 창상부위의 조직세포증식촉진액은 활성산소와 할로겐이온을 함유하는 물을 주성분으로 한 것을 특징으로 한다.

발명자의 시험에 의하면 세포에서 생성되는 체액 중에는 할로겐이온이 함유되어 있기 때문에 할로겐이온을 첨가한 쪽이 조성적(組成的)인 체액에 가깝고, 이것에 포함되는 활성산소는 효과적으로 Biosignal로서 작용한다고 생각된다.

본 발명의 또 다른 일면에 따라, 창상부위의 조직세포증식촉진액은 전기분해에 의해 생성된 활성산소를 사용했다. 이에 의해, 전기분해장치가 있다면 병원 내에서도 저렴한 가격으로 간단하게 생성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일면에 따라, 창상부위의 조직세포증식촉진액은 격막에 의해 Anode실과 Cathode실로 나뉘어진 전해조를 사용하여 Anode실 및 Cathode실의 한쪽에 물을 공급함과 동시에 다른 한쪽에 할로겐이온을 용해시킨 물을 공급하여 얻어진 Anode전해수를 주성분으로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따라, 창상부위의 조직세포증식촉진액은 격막이 불소계의 양이온 교환막에서 생성되고, 그 양이온 교환막에 Anode전극을 밀착시킨 전해조를 사용하여 얻어진 Anode전해수를 주성분으로 하고 있다.

본 발명의 또 다른 일면에 따라, 창상부위의 조직세포증식촉진액은 격막을사용하여 Anode실 및 Cathode실에 물을 공급함과 동시에 중간실에 할로겐이온이 용해된 물을 공급하여 얻어진 Anode전해수를 주성분으로 한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기한 활성산소와 할로겐이온을 함유하는 물을 효율적으로 생성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일면에 따라, 창상부위의 조직세포증식촉진액은 할로겐이온으로서 염소이온이 함유되고, 청구항 8의 발명에 따라 창상부위의 조직세포증식촉진액은 그 pH가 체액의 pH7.4와 거의 비슷한 pH6 내지 8로 조절되며, 청구항 9의 발명에 따라 창상부위의 조직세포증식촉진액은 NaCl을 첨가하여 침투압을 체액과 등장으로 했다.

이것에 의해 조직세포증식촉진액은 체액과 같이 조성, 같은 pH에서 작용한다고 생각되고 특히, pH를 체액과 거의 비슷하게 한 것에 있는 생체 내 창상에도 효과적인 것이 시험에서 확인되었다.

이하 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따라 창상부위의 조직세포증식촉진액을 생성하기 위한 전기분해장치를 나타내어 설명한 그림, 도 4는 Anode전해수의 광흡수(光吸收) 스펙트럼을 나타낸 그래프, 도 5는 Anode전해수의 ESR 스펙트럼을 나타낸 그래프, 도 6은 피부 창상의 회복과정을 나타낸 표, 도 7은 조직세포증식촉진액과 비교예의 특성을 나타낸 표, 도 8은 생체 내 창상의 회복과정을 나타낸 표이다.

본 발명에 따라 조직세포증식촉진액에 사용하는 활성산소는 약품을 사용하든지 물을 전기분해하는 것에 의해 생성된다.

약품을 사용하는 방법으로서는 과산화수소를 사용하여 Fenton 반응에서 OH기(基)를 생성하는 방법이나 오존을 사용하는 방법이 있다. 오존 자체는 활성산소가 아니지만 오존이 분해되는 과정에서 활성산소가 생성된다. 또, 생체세포에서 생성된 활성산소가 Biosignal로서 작용하기 때문에 외부에서 창상부위에 활성산소를 공급한 때에 이것을 Biosignal로서 유효하게 작용시키기 위해서는 조직세포증식촉진액을 될 수 있는 한 체액과 같게 조성, 같은 pH, 같은 침투압으로 하는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 예에서는 염소를 대표로 하는 할로겐이온과 오존 등의 산소계 산화성물질을 조합시킨 것으로 했다.

이것들을 조합시킨 것은 도 1 내지 도 3에 나타난 전기분해장치(1,11,12)에 의해 용이하게 생성될 수 있다. 도 1 내지 도 3에 있어서 공통된 부분에 대해서는 동일부호를 붙여 상세 설명은 생략하는 것으로 한다.

도 1의 전기분해장치(1)은 전해조(2)가 격막으로 된 불소계의 양이온 교환막(3)에 의해 Anode실(4)와 Cathode실(5)로 나누어짐과 동시에 상기 양이온 교환막(3)에 Anode전극(6)이 밀착되고, Cathode실(5)에 Cathode전극(7)이 짝지어지고 있다.

상기 Anode실(4) 및 상기 Cathode실(5)에는 유입구(4in,5in)과 유출구 (4out,5out)가 형성되고, 각 전극(6,7)은 백금도금의 Titan전극을 사용했다. 그리고, Anode실(4)에 순수를 공급하고, Cathode실(5)에 순수로 식염을 용해한 염수를 공급한다. 또, 도 2에 나타난 전기분해장치(11)에서처럼 Anode전극(6)과 Cathode전극(7)의 쌍방을 양이온 교환막(3)에 밀착시켜서도 같은 양상이다. 역시 도 3에 나타난 것처럼 상기 Anode실(4)와 Cathode실(5) 사이에 중간실(13)을 세운 3실형전해조(12)를 사용해도 된다. 이들 각실(4,5,13)은 격막 (14,15)에서 나뉘어진 것이다. 상기 격막(14,15)은 모두 불소계의 양이온 교환막인 Nafion-117(Dupont사의 상품명)을 병용하고, Anode전극(6)과 Cathode전극(7)을 밀착시켰다. 또, 중간실(12)를 사용하는 경우는 유입구(13in)에서 중간실(13)에 식염수를 공급함과 동시에 Anode실(4) 및 Cathode실(5)에는 유입구(4in,5in)에서 순수를 공급한다.

상기 도 1 내지 도 3에서 나타난 전기분해장치(1,11,12)를 사용해서 전기분해하면 Anode전극(6)의 표면에 염소이온이 충분히 공급되지 않기 때문에 아래에 나타난 것처럼 산화분해반응이 일어난다.

H₂O + O2 - 2e^-→ 2H⁺+ O₃

2H₂O + 2e^-→ 3H⁺+ HO₂

2H₂O - 2e^-→ 2H⁺+ H₂O₂

이처럼 Anode실(4)에서 생성되는 Anode전해수에는 오존, 활성산소, 과산화수소를 함유할 수 있게 된다. 더욱이 염소이온의 일부가 Cathode실(5) 또는 중간실(13)에서 Anode실(4)로 이동하기 때문에 필연적으로 산소계산화물질과 염소이온이 공존한다. 산소계산화물질과 할로겐이온이 공존하는 수용액에서는 과도적(過渡的)으로 이들 물질 사이에서 착체(錯體)가 형성된다. 이 착체는 생체 내에서는 생물학적 효과가 있고, 단백질 또는 아미노산과 반응하여 활성산소가 생성되는 것으로 인해 이것이 Biosignal이 되어 조직세포의 증식을 촉진시키는 것이라 생각된다.

다시 말해 오존이나 전기분해에 의해 생성된 산화성의 활성종은 필연적으로 항균효과를 가지고 있기 때문에 창상치유 면에서 조직세포의 증식촉진과 창상부위의 소독의 역할을 나란히 갖게 된다.

도 3에 나타난 3실형전기분해장치(12)를 사용하여 상기 Anode실(4)와 Cathode실(5)에 매분 0.5 liter의 유량에서 순수를 공급하고, 중간실(13)에 매분 0.2 liter의 유량에서 식염수(NaCl수용액)를 공급했다. 각 전극(6,7)의 면적은 48 ㎠, 전해전류는 5A로 했다. 이 때 Cathode전해수의 pH는 약 11.5, ORP는 -850mV, Anode전해수의 pH는 약 2.4, ORP는 -1150mV였다.

도 4는 생성된 Anode전해수의 생성직후와 2개월 후의 광흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이다. 이에 의하면 생성직후에는 차아염소산이나 아염소산에서 보이는 자주빛에 가까운 외부의 광흡수가 보이지 않기 때문에 차아염소산이나 아염소산이 생성되고 있지 않는 것이 명백하다. 또, 2개월 후에는 파장 250mm 정도에서 광흡수가 관찰되는 것에서, 아염소산이 생성되고 있는 것을 알 수 있다.

도 5는 생성된 Anode전해수에 불순물 제거제인 DMPO를 첨가한 전후에 측정한 ESR 스펙트럼을 나타낸 그래프이다. 이에 의해 DMPO 첨가 전의 Anode전해수에는 눈에 띄게 흡수 스펙트럼이 관찰되었지만, DMPO 첨가 후에는 OH기(基) 특유의 4본 흡수선이 보여 철 등의 촉매존재 하에서 활성산소가 생성된 것을 알 수 있다.

[실시예 1]

이 실시예에서는 Anode전해수에 NaOH수용액을 첨가하여 pH를 7.4에 조정한 조직세포증식촉진액 L1과, pH 조정하지 않은 pH 2.4 그대로 조직세포증식촉진액 L2를 생성했다. 역시, 비교시험을 하기 위해 차아염소산을 용해한 생리식염수 C1, Cathode전해수 C2를 사용했다.

도 6은 조직세포증식촉진액 L1, ,L2의 효과를 확인하기 위해 피부창상의 회복과정을 나타낸 시험결과이고, 도 7은 본 발명에 의해 조직세포증식촉진액 L1, L2, 비교예 C1, C2의 특성을 나타낸 것이다.

실시예 1 은 시험용 쥐의 등쪽 털을 깎은 후, 피부 1㎠을 절제하여 창상부위를 형성시켰다. 그리고, 최초의 7일간 조직세포증식촉진액을 1일 2회, 창상면에 서서히 도포하고, 그 이후는 창상부위를 방치하여 창상부위의 면적을 Plani 법에서 결정하여 초기 창상면적을 100%로 한 때의 백분율을 표시했다. 역시 Rat은 1필씩 게이지(Gauge)에 넣어 사육했다.

도 6의 표에서 보면 조직세포증식촉진액 L1, L2를 적절히 도포한 쥐는 17일 경과한 시점에서 창상부위가 완치되었고, 비교예 C1, C2를 적절히 도포한 쥐는 21일 경과해서도 완치되지 않는 것을 알 수 있다. 또, 조직세포증식촉진액 L1, L2, C1, C2에 NaCl을 첨가하여 침투압을 체액과 등장으로 한 경우에 대해서도 같은 양상으로 조직세포증식촉진액 L1, L2를 적절히 도포한 쥐가 비교예 C1, C2를 적절히도포한 쥐 보다도 치유가 효과적이었다.

[실시예 2]

복막염 모델l의 시험용 쥐를 만들어 조직세포증식촉진액의 효과를 확인했다.

쥐는 맹장을 회맹부보다 3∼5mm말초 측에서 결찰(結紮)하여 그 결찰 부위와 맹장선단부위와의 중간부 및 맹장선단부의 두 곳에 18G 주사로 구멍을 뚫어 급성복막염을 강제적으로 일으켰다. 또, 쥐의 등쪽에서 복강(腹腔)까지 피하(皮下)에 카테테르를 삽입하고, 수술 후 1일 2회씩, 복강에 체중 100g 당 1cc의 조직세포증식촉진액을 주입하여, 복막염을 일으킨 부위를 세정하였다.

도 8에 나타난 표는 수술후 3일까지 게이지에 넣어 사육하고, 그 회복과정을 관찰한 것이다. 이에 의해, pH조정한 조직세포증식촉진액 L1 이외는 복막염이 치유되지 않은 것에서, 생체 내의 창상을 치유시키기 위해서는 적어도 pH를 중성으로 하는 것이 필요하다고 생각된다.

이상 설명한 것처럼 본 발명에 따라 조직세포증식촉진액을 창상부위에 도포하면 창상부위에 모여있는 호중구나 매크로파지 등의 생체방어세포에서 생산되는 활성산소가 생체 외에서도 공급되어 창상부위에 있어 활성산소의 농도가 높게 되고 다량의 Biosignal이 분비된 것과 같은 상태가 되기 때문에 조직세포의 생성이 촉진되고, 그 결과 창상을 단기간에 치유시키는 것을 가능케 하는 뛰어난 효과를 나타낸다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (11)

1. 활성산소를 함유하는 물을 주성분으로 한 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포증식촉진액.
2. 제 1 항에 있어서, 활성산소와 할로겐이온을 함유하는 물을 주성분으로 한 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포증식촉진액.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 활성산소는 물을 전기분해하여 생성된 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포증식촉진액.
4. 격막(3)에 의해 Anode실(4)과 Cathode실(5)이 분리된 전해조(2)를 사용하여 Anode실(4) 및 Cathode실(5)의 한 쪽에 물을 공급함과 동시에 다른 쪽에 할로겐이온을 용해한 물을 공급하여 얻어진 Anode 전해수를 주성분으로 한 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포증식촉진액.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 격막 (3)이 불소계의 양이온 교환막이고, 그 양이온 교환막에 Anode전극(6)을 밀착시킨 전해조(2)를 사용하여 얻은 Anode전해수를 주성분으로 한 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포증식촉진액.
6. 한 쌍의 격막(14,15)에 의해 Anode실(4)와 Cathode실(5) 사이에 중간실(13)을 마련한 3실형전해조(2)를 사용하여 Anode실(4) 및 Cathode실(5)에 물을 공급함과 동시에 상기 중간실(13)에 할로겐이온이 용해된 물을 공급하여 얻어진 Anode전해수를 주성분으로 한 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포증식촉진액.
7. 제 2 항 또는 제 4 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 할로겐이온은 염소이온인 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포촉진액.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, pH 6~8인 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포증식촉진액.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, NaCl을 첨가하여 침투압을 체액과 등장으로 하는 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포증식촉진액.
10. 제 4 항 내지 제 6 항중 어느 하나의 항에 있어서, 촉진액의 pH가 6~8인 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포증식촉진액.
11. 제 4 항 내지 제 6 항중 어느 하나의 항에 있어서, NaCl을 첨가하여 침투압을 체액과 동일하에 되는 것을 특징으로 하는 창상부위의 조직세포증식촉진액.