KR100660392B1 - 상처치료용 창상피복제 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 창상피복제 제조방법에 관한 것으로 화상, 외상, 창상, 욕창 및 피부질환에 대하여 상처치유, 살균, 흉터조직방지, 흉터조직억제, 상처 회복 등의 효능을 갖게 하기 위하여 키토산계 드레싱를 제조함에 있어서 상처치유 획기적으로 개선되고 상처치유와 관련한 부상조직과 인접 또는 주변조직과의 원하지 않는 융착을 최대한 방지할 수 있는 창상 치유제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

삼출액을 적절히 흡수하고 강도도 우수하며 항균기능을 갖기 때문에 본 발명의 드레싱제는 화상, 창상 등 상처치료 및 피부의 재생에 유용하게 쓰일 것으로 기대된다.

키토산, 드레싱, 상처치유

Description

상처치료용 창상피복제 제조방법{Preparation of dressing for wound repair}

본 발명은 창상피복제 제조방법에 관한 것으로 화상, 외상, 창상, 욕창 및 피부질환에 대하여 상처치유, 살균, 흉터조직방지, 흉터조직억제, 상처 회복과 같은 효능을 갖게 하기 위하여 키토산계 드레싱재를 제조함에 있어서 상처치유 획기적으로 개선되고 상처치유와 관련한 부상조직과 인접 또는 주변조직과의 원하지 않는 융착을 최대한 방지할 수 있는 창상피복제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

피부는 우리 몸 중 가장 큰 표면적을 차지하는 중요한 기관으로서 피부가 광범위하게 손상될 경우 탈수로 인해 생명을 잃을 수도 있으며, 외부의 미생물이나 자외선, 화학물질과 같은 여러 가지 유해 환경으로부터 보호하는 역할 및 인체의 수분증발을 억제함으로서 탈수를 방지하고 체온을 조절하는 역할을 하고 있는 바, 물리적 자극에 강해야 하고 탄력성이 있어야 하며 인체가 생명체를 유지하는 동안 그 역할을 충분히 수행해야 한다.

그러나, 심한 화상, 외상, 창상, 욕창 및 피부질환과 같은 다양한 원인에 의한 피부 손상은 흔하게 일어나고 있는데, 예를 들어 일차봉합이 불가능한 창상은 피부이식이 불가피한 심한 결함을 남기기도 한다. 따라서 손상된 피부조직의 복구는 매우 중요한 문제이며 상처의 치료를 신속하게 하고 이차적인 각종 부작용을 최소화하기 위해서는 적절한 드레싱을 이용한 상처치료는 필수적이다.

한편, 키토산은 자연계에 존재하는 다당류의 일종으로 게, 새우의 껍질과 오징어의 뼈, 곰팡이 및 세균과 같은 미생물의 세포벽에 함유되어 있는 키틴을 탈아세틸하여 수득되는 화합물로써, 1980년대 중반부터 그 다양한 산업분야에서 이용되고 있다. 이러한 키토산의 주요 용도는, 과거에는 주로 응집제, 중금속 흡착제, 염료폐수 정화제와 같은 폐수처리 분야와 토양개량제, 살충제, 식물 항바이러스제, 농약과 같은 농업분야에 한정되었으나, 키토산의 장점과 다양한 특성이 밝혀지면서 식품과 음료 응용분야, 보건위생 응용분야, 화장품 응용분야, 섬유관련 응용분야, 의약품 응용분야로 그 범위를 더욱 확대해 가고 있다. 특히 1990년대부터 의료용 재료로서 사용 가능한 물질로서 주목받으면서 상처 치유제, 인공 피부, 색전성 재료, 혈액 응고제, 인공 신장막, 생분해성 수술용 봉합사, 항균성 재료에서의 키토산 이용이 보고 되고 있다.

특히, 대한민국 공개특허공보 제91-19731호에는 생체임상의학용 키틴 및 키토산의 제조 방법이 기술되어 있다. 일본 특허공개공보 소56-68200호에는 프레이크상의 키틴을 수중에서 믹서로 해리하여 콜로이드상의 분산액을 제조하고, 상기 키틴 분산액을 단독으로 종이를 제조하는 방법이 기술되어 있다. 일본 특허공개 2003-265591에는 키틴 또는 키토산으로된 성형체에 연고제를 침투시켜 쉬트, 스폰지상 또는 연고로 제조하는 것을 특징으로 제조하예가 있다. 대한민국 공개특허공보 제98-76411호에는 키토산, 키틴, 이들의 올리고머 또는 이들의 올리고당을 적합한 용매에 0.1 내지 3%로 용해시켜 면적물에 침지하고, 중화, 제척, 건조하여 제조한 거즈를 이용하는 상처소독용 플라스터의 제조방법이 기술되어 있다. 대한민국 공개특허공보 제98-13801호에는 키토산이 함침된 부직포가 부착된 창상용 일회용 밴드가 기술되어 있다. 또한 키틴, 키토산을 필름으로 제조한 창상피복재의 경우는 낮은 팽윤성으로 인하여 흡수능이 부족하고, 낮은 투습도로 인해 삼출액이 많은 상처에는 사용이 불가능하고 수팽윤 상태가 지속되면 잔류한 산으로 인하여 드레싱재가 붕괴되면서 정상피부의 침염을 일으키고 상처에 더 큰 악영향을 주는 단점이 있었다. 이를 해결하기 위하여 일본 특개2003-292501, 특표평 10-502665, 한국 실용신안 등록 20-0340228에서는 에탄올 수용액(즉, 물과 에탄올의 혼합물) 또는 물 혹은 완충액(buffer)으로 중화, 세척하는 공정을 갖고 있으나 처리과정에서 드레싱재의 형태가 뒤틀리거나 변형을 가져올 수 있고 완전히 잔류 산을 제거할 수 없는 단점이 있다.

본 발명은 피부의 손상, 수술 및 화상을 포함하는 신체적 외상에 처리하였을 때 상처치유, 살균, 흉터조직방지, 흉터조직억제, 상처 회복과 같은 효능을 갖게 하기 위하여 키토산을 아크릴산, 메타아크릴산, 비닐술폰산, 말레인산, 스틸렌술폰산 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 음이온 모노머 용액에 용해시키거나 키토산을 희산용액(초산, 개미산, 숙신산, 젓산, 염산, 구연산, 인산 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상)에 용해시킨 기토산 용액에 아크릴산, 메타아크릴산, 비닐술폰산, 말레인산, 스틸렌술폰산의 염인 음이온성 모노머 염를 첨가하여 키토산/음이온성 모노머 용액을 제조하고 이 용액에 개시제를 첨가하여 열 또는 광에의하여 산성 모노머를 중합함으로써 키토산과 음이온 중합체가 컴플렉스된 키토산계 드레싱를 제조하는 것을 특징으로하는 창상피복제 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 키토산을 물에 분산시킨 후 아크릴산, 메타아크릴산, 비닐술폰산, 말레인산, 스틸렌술폰산과 같은 이온성 모노머 중 1 또는 2종의 모노머 혼합물를 첨가하여 키토산을 충분히 용해시키거나 키토산을 산용액(초산, 개미산, 숙신산, 젓산, 염산, 구연산, 인산 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상)에 용해시킨 기토산 용액에 아크릴산, 메타아크릴산, 비닐술폰산, 말레인산, 스틸렌술폰산의 염인 음이온성 모노머 염를 첨가하여 키토산/음이온성 모노머 용액을 제조하고 여기에 첨가제인 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세린, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 중 선택되는 어느 1종 또는 2종과 개시제를 혼합하여 이 용액을 열 또는 광에 의해 중합함으로써 키토산 드레싱제의 제조에 관한 것이다. 본 발명에 있어서 키토산 드레싱제의 강도와 같은 물성을 감안하여 산성 모노머 외에 다른 모노머를 첨가하여 공중합할 수 있다.

본 발명에 사용된 키토산의 예로는 새우껍질, 게껍질 등을 가성소다로 가열하고 염산으로 처리하여 얻은 키틴을 탈아세틸화하여 얻은 α-키토산 또는 갑오징어 뼈 등을 가성소다 또는 염산으로 처리하여 제조한 β-키토산을 사용할 수 있다. 본 발명에 사용한 키토산은 탈아세틸화도 50%이상이고 분자량 10,000 내지 3,000,000정도를 사용할 수 있으며 키토산용액의 농도는 0.1 내지 20중량%를 사용하며 0.5 내지 5중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 키토산의 항균성, 창상치유특성이 키토산의 분자량에 따라 달라질 수 있기 때문에 드레싱재의 강도를 고려하여 저분자 키토산(분자량 10,000 내지 100,000)과 고분자 키토산을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 음이온 모노머는 아크릴산, 메타아크릴산, 비닐술폰산, 말레인산, 스틸렌술폰산 또는 그의 염을 들수 있으며 이 외에 음이온을 갖는 모노머는 어떤 종류이든 무방하다. 음이온성 모노머는 키토산의 단위인 몰(mol)에 대해 0.5몰 내지 2배몰을 첨가할 수 있으나 0.5 내지 1배몰을 첨가하는 것이 적당하다.

본 발명에서 물리적 성질을 향상시키기 위하여 음이온 모노머와 사용한 공모노머(공단량체)는 2-히도록시에틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아마이드, 에틸렌글리코(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트 중 선택되는 어느 1종 또는 2종의 모노머를 사용할 수 있으며 그 외의 어떤 모노머도 가능하다.

본 발명에 사용되는 개시제는 열분해 개시제와 광개시제로 나눌 수 있으며 열분해 개시제는는 4,4'-아조비스-4-시아노펜타노익산, 2,2'-아조비스-이소부틸아미딘 및 그의 염, 2,2'-아조비스-2-(메틸카복시) 프로판, 과황산암모늄, 과황산칼륨, 과산화수소-Fe²⁺, 과황산칼륨 또는 과황산암모늄-아황산수소나트륨 또는 아황산수소나트륨, 큐멘하이드로퍼옥사이드-아민, 퍼옥시아세트산, 아세틸 퍼옥사이드, 아조-니트릴류(N,N'-아조비스이소부틸로니트릴), 알킬 퍼옥시드류(t-부틸퍼옥아이드), 아릴퍼옥사이드류 (디큐밀퍼옥시드), 하이드로퍽옥시드류(t-부틸하이드로퍼옥사이드), 케톤 퍼옥시드류(디이소프로필케톤), 퍼에스테르류, 퍼카보네이트류 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하고 광개시제로는 알킬하이드로퍼옥사이드(t-부틸하이드로퍼옥사이드), 큐멘하이드로퍼옥사이드, 퍼옥사이드류(디이소프로필퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드), 케톤류(아세톤, 3-펜탄논, 2-헵타논, 메톡시아세톤, 1-페닐아세톤, 아세토페논, 벤조인, 벤조페논), 퀴논류(하이드로퀴논, 안트라퀴논), 아조화합물류, 하이라존류 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.

본 발명에서 키토산 드레싱제의 팽윤특성을 고려하여 수용성물질인 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 중 선택되는 어느 1종 또는 2종으로 이루어진 0.5 내지 30중량%를 사용하며 1 내지 5중량%를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 키토산 용액에는 글리세롤이 필수적으로 첨가되는데 수용액에 대하여 무게비로 1 내지 30질량%를 첨가하는 것이 바람직하며, 1 질량% 미만으로 첨가 시에는 미세한 기공의 형성과 인장강도 및 신장율의 증가를 기대하기 어렵고, 30 질량%를 초과 시에는 글리세롤의 농도가 너무 높아 키토산 드레싱 자체가 형성되지 않는다.

상기 제조된 키토산 용액은 소정의 형상 및 크기의 디쉬(dish)에 넣고, 이를 열 또는 광중합하여 필름상 또는 중합 후 동결 건조하여 일정한 크기의 기공이 형성된 스폰지상의 구조물을 제조한다.

상기의 드레싱재의 강도를 보강하고 착용 기간동안 폼 드레싱재를 보호하는 역할을 하는 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC) 또는 알루미늄 포일(foil)에 접착하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 키토산 드레싱은 잔류하는 산등의 불순물이 없고 키토산이 음이온 고분자와 컴플렉스를 형성하기 때문에 습윤시 인장강도 및 신장율이 획기적으로 증가하고, 중합에 의해 이온 가교되기 때문에 제조공정이 연속적인 공정으로 이루어질 수 있으며 본 창상피복재는 체내로부터의 수분 누출 방지, 삼출액의 흡수 및 외부로부터 잡균 침입과 감염 방지 효과가 뛰어날 뿐만 아니라, 공기의 흐름이 원활하여 상처의 치유 및 세포의 분화 및 성장을 돕는 장점이 있다.

실시예 1

고분자 키토산(분자량 500,000) 2g을 물 200g에 분산시키 후 메타아크릴산 2g을 첨가하여 키토산 용액을 제조하고 여기에 개시제인 암모늄퍼셀페이트 0.01g과 폴리에틸렌글리콜(분자량 6000) 4g을 첨가하고 글리세린 6g을 첨가한 다음 상기의 슬러리용액을 깊이 3㎜되는 틀에 부어 70℃로 2시간 반응시켜 투명한 필름상 키토산 드레싱를 제조하였다.

실시예 2

고분자 키토산(분자량 500,000) 2g을 물 200g에 분산시키 후 메타아크릴산 2g을 첨가하여 키토산 용액을 제조하고 여기에 개시제인 암모늄퍼셀페이트 0.01g과 폴리에틸렌글리콜(분자량 6000) 4g을 첨가하고 글리세린 6g을 첨가한 다음 상기의 슬러리용액을 깊이 3㎜되는 틀에 부어 70℃로 1시간 반응 후 냉각시켜 동결 건조시켜 폼상 키토산 드레싱를 제조하였다.

실시예 3

고분자 키토산(분자량 500,000) 2g을 물 200g에 분산시키 후 메타아크릴산 1.4g을 첨가하여 또 부틸메타아클릴레이트 0.6g 을 함께 첨가하여 키토산 용액을 제조하고 여기에 개시제인 암모늄퍼셀페이트 0.01g과 폴리에틸렌글리콜(분자량 6000) 4g을 첨가하고 글리세린 6g을 첨가한 다음 상기의 슬러리용액을 깊이 3㎜되는 틀에 부어 70℃로 2시간 반응시켜 필름상 키토산 드레싱를 제조하였다.

실시예 4

기계적 강도를 향상시키기 위하여 폴리우레탄필름위에 접착제로 아크릴계 점착제를 바르고 실시예 1에서 제조한 키토산 폼 드레싱를 붙여 창상피복재를 제조하였다.

실시예 5

실시예 2에서 제조한 키토산 폼 드레싱를 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 실시하였다.

실시예 6

실시예 1 내지 5에서 제조한 폼 드레싱제를 두께 2.5㎜, 넓이 20㎠의 시편을 만들어 조직분석기로 강도를 다음식에 의해 계산하였다.

강도(g·㎝) = 파괴될 때 가중된 힘 × 파괴될 때 늘어난 길이

실시예	1	2	3	4	5
강도(g·㎝)	325	212	465	1150	1240

실시예 7(창상치유 실험)

실시예 1,2에서 제조한 폼 드레싱제의 창상치유효과를 보기위하여 동물을 모델로 시험하였다. 토끼의 복벽을 좌우측에 각각 화살모양으로 12×10㎜의 창상을 만들었다. 이중 한쪽에는 폼 드레싱제로 덮고 한쪽은 그대로 놔둔 채로 봉합사가 복강내에 노출되지 않도록 봉합하였다.

이 결과를 2주 후, 4주 후에 관찰하였을 때 폼 드레싱제를 사용한 쪽에 필름상 드레싱제가 형태가 그대로 유지하고 있었으며 상처의 치유과정을 볼 수있었으며 흉터가 약간은 남아 있지만 드레싱제를 쓰지 않은 경우에 비하면 흉이 미약한 상태로 나타났다.

실시예 8(창상치유 실험)

실시예 4, 5의 폼드레싱제를 가지고 실시예 7과 동일하게 실험하였을 때 폼드레싱제의 흉터가 전혀 없고 상처부위의 실시예 1, 2비해서도 거의 없는 상태로 나타났다.

상기의 결과로 우레탄을 배면에 사용한 경우가 수분증발을 막고 물리적 특성을 더욱 향상시킬 수 있기 때문에 상처치료 용도로 적합하다고 할 수 있다.

본 발명에서 제조한 키토산계 드레싱제는 제조공정이 연속적이고 제조한 드레싱제의 물리적 성질이 우수하며 삼출액을 적절히 흡수하고 항균기능을 갖기 때문에 본 발명의 드레싱제는 화상, 창상과 같은 상처치료 및 피부의 재생에 유용하게 쓰일 것으로 기대된다.

Claims (6)

1. 키토산을 음이온 모노머 수용액에 용해시키거나 키토산을 희산 수용액(초산, 개미산, 숙신산, 젓산, 염산, 구연산, 인산)에 용해시킨 기토산 용액에 비닐술폰산, 말레인산, 스틸렌술폰산 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 음이온성 모노머를 첨가하여 키토산/음이온성 모노머 혼합용액을 제조하고 여기에 첨가제인 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세린, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상 혼합하여 이루어진 것과 개시제를 혼합한 슬러리 용액을 깊이 3mm의 틀에 부어 70℃에서 2시간 동안 반응시켜 키토산과 음이온 중합체가 컴플렉스된 키토산 드레싱을 제조하고, 그 제조된 키토산 드레싱을 폴리우레탄 필름 상부에 부착시켜 이루어진 것에 있어서,

   상기 음이온성 모노머는 키토산의 몰에 대해 0.5 ~ 1배몰 첨가하는 것을 특징으로 하는 상처치료용 창상피복제 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 개시제는 열분해 개시제와 광분해개시제가 쓰이며, 상기 열분해 개시제는 4,4'-아조비스-4-시아노펜타노익산, 2,2'-아조비스-이소부틸아미딘 및 그의 염, 2,2'-아조비스-2-(메틸카복시) 프로판, 과산화수소-Fe²⁺, 아황산수소나트륨, 큐멘하이드로퍼옥사이드-아민, 퍼옥시아세트산, 아세틸 퍼옥사이드, 아조-니트릴류(N,N'-아조비스이소부틸로니트릴), 알킬 퍼옥시드류(t-부틸퍼옥아이드), 아릴퍼옥사이드류 (디큐밀퍼옥시드), 하이드로퍽옥시드류(t-부틸하이드로퍼옥사이드), 케톤 퍼옥시드류(디이소프로필케톤), 퍼에스테르류, 퍼카보네이트류 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합을 사용하고,

   상기 광개시제는 알킬하이드로퍼옥사이드(t-부틸하이드로퍼옥사이드), 큐멘하이드로퍼옥사이드, 퍼옥사이드류(디이소프로필퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드), 케톤류(아세톤, 3-펜탄논, 2-헵타논, 메톡시아세톤, 1-페닐아세톤, 아세토페논, 벤조인, 벤조페논), 퀴논류(하이드로퀴논, 안트라퀴논), 아조화합물류, 하이라존류 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 상처치료용 창상피복제 제조방법.
6. 삭제