KR101005079B1 - Biodegradable Nanofiber sheet for Anti-adhesion Membrane and Process for Preparing the Same - Google Patents

Biodegradable Nanofiber sheet for Anti-adhesion Membrane and Process for Preparing the Same Download PDF

Info

Publication number
KR101005079B1
KR101005079B1 KR1020080104228A KR20080104228A KR101005079B1 KR 101005079 B1 KR101005079 B1 KR 101005079B1 KR 1020080104228 A KR1020080104228 A KR 1020080104228A KR 20080104228 A KR20080104228 A KR 20080104228A KR 101005079 B1 KR101005079 B1 KR 101005079B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nanofiber sheet
adhesion
biodegradable
acid
polymer
Prior art date
Application number
KR1020080104228A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100045158A (en
Inventor
김원일
권오형
고영광
Original Assignee
금오공과대학교 산학협력단
주식회사 원바이오젠
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금오공과대학교 산학협력단, 주식회사 원바이오젠 filed Critical 금오공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020080104228A priority Critical patent/KR101005079B1/en
Publication of KR20100045158A publication Critical patent/KR20100045158A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101005079B1 publication Critical patent/KR101005079B1/en

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/70Web, sheet or filament bases ; Films; Fibres of the matrix type containing drug
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/04Macromolecular materials
    • A61L31/041Mixtures of macromolecular compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/16Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0015Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/425Cellulose series
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4266Natural fibres not provided for in group D04H1/425
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/12Physical properties biodegradable
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2509/00Medical; Hygiene

Abstract

본 발명은 비정상적인 조직의 유착을 방지할 수 있는 생분해성 나노섬유시트 형태의 유착방지막에 관한 것으로, 특히 폴리감마글루탐산이라는 생체유래 고분자와 생분해성 고분자 및 친수성 고분자를 사용하여 전기방사법으로 성형한 나노섬유시트 형태의 유착방지막 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 나노섬유시트는 섬유의 직경이 나노스케일이기 때문에 높은 비표면적을 가지며 유연하고 다공성이며, 상처부위에 쉽게 접착할 수 있고, 분해속도가 신속하며, 함유된 약물의 방출 또한 신속하게 이루어질 수 있으므로, 조직의 유착을 효과적으로 방지할 수 있다.The present invention relates to an anti-adhesion membrane in the form of a biodegradable nanofiber sheet capable of preventing adhesion of abnormal tissues, and in particular, a nanofiber formed by electrospinning using a bio-derived polymer called biogammaglutamic acid, a biodegradable polymer, and a hydrophilic polymer. The present invention relates to a sheet anti-adhesion film and a method of manufacturing the same. The nanofiber sheet of the present invention has a high specific surface area and is flexible and porous because of the nanoscale diameter of the fiber, and can easily adhere to the wound, rapid decomposition rate, and rapid release of the contained drug. Therefore, adhesion of tissues can be effectively prevented.

조직유착 방지, 나노섬유, 폴리감마글루탐산(γ-PGA), 비스테로이드성 소염제, PLGA, PEO, 생분해성 고분자, ibuprofen, 전기방사 Tissue adhesion prevention, nanofiber, polygammaglutamic acid (γ-PGA), nonsteroidal anti-inflammatory agent, PLGA, PEO, biodegradable polymer, ibuprofen, electrospinning

Description

유착방지막 용도의 생분해성 나노섬유시트 및 그 제조방법 {Biodegradable Nanofiber sheet for Anti-adhesion Membrane and Process for Preparing the Same}Biodegradable Nanofiber Sheet for Anti-Adhesion Membrane and its Manufacturing Method {Biodegradable Nanofiber sheet for Anti-adhesion Membrane and Process for Preparing the Same}

본 발명은 비정상적인 조직의 유착을 방지할 수 있는 유착방지막에 관한 것으로, 특히 전기방사법을 이용한 나노섬유시트 형태의 생분해성 유착방지막 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-adhesion film that can prevent abnormal adhesion of tissue, and more particularly, to a biodegradable anti-adhesion film in the form of a nanofiber sheet using an electrospinning method and a method of manufacturing the same.

조직유착은 외과적 개복수술 후 복강내부에 형성된 상처의 자연적인 치유과정에서 발생할 수 있는 다른 조직과 상처부위와의 비정상적인 섬유성 연결조직의 결합을 말한다. 조직유착은 많은 수술이 행해지는 현대의학에서 아직 해결하지 못한 합병증 중의 하나로, 복강내부 조직 및 장기간의 유착은 개복수술 후 빈번하게 발생한다. 유착의 일부는 자발적으로 분해되기도 하지만 대부분의 경우 상처치유 후에도 유착이 남아서 환자에게 각종 후유증을 동반한 고통을 유발하게 된다. 수술 후 발생하는 장 유착의 원인으로는 복강 내에 유입된 이물질들, 감염에 따른 염증반응, 조직의 허혈, 혈액응고, 과도한 조직의 견인, 장막의 파열 및 거친 수술 등이 알려져 있지만, 임상적으로 예방을 위한 완벽한 방법은 현재까지 알려지지 않 은 실정이다. 이러한 유착은 통계자료에 의하면 개복수술 후 약 93% 이상의 환자에게 정도에 따른 유착이 발생하며 환자에게 만성통증을 유발하거나 자궁과 골반부 유착에 의한 여성 불임, 장기나 조직의 기능장애를 초래함으로서 유착부위를 박리하는 재수술이 필요하며 때로는 생명을 위협하는 요인이 되기도 한다. Tissue adhesion refers to the combination of abnormal fibrous connective tissue with other tissues that may occur during the natural healing of wounds formed in the abdominal cavity after surgical open surgery. Tissue adhesion is one of the complications that have not yet been resolved in many modern medical procedures. Internal abdominal tissue and long term adhesion frequently occur after open surgery. Some of the adhesions spontaneously decompose, but in most cases, adhesion remains after wound healing, causing pain in patients with various sequelae. The causes of intestinal adhesions after surgery are known to be foreign substances introduced into the abdominal cavity, inflammatory reactions due to infection, tissue ischemia, blood coagulation, excessive tissue traction, tearing of the intestinal membrane, and coarse surgery. The perfect way to do this is currently unknown. According to the statistical data, such adhesion occurs in more than 93% of patients after laparotomy, according to the degree of adhesion, causing chronic pain in the patient, female infertility due to uterine and pelvic adhesions, and organ or tissue dysfunction. Re-surgery is needed to remove the skin, and sometimes it can be life-threatening.

현재까지 알려진 유착방지 방법으로는 첫째, 개복수술 시 상처를 최소화하는 정밀수술 (micro-surgical technique)을 하거나, 둘째, 화학적 방법 (chemical method)으로서 항염증제, 피브린의 형성 억제제, 항응고제, 단백질 가수분해제(예, t-PA) 등을 투입하는 방법이 있으나 약물 중 일부는 유착방지효과에 비하여 상처의 치유속도를 지연시키는 부작용을 일으키는 단점이 있다. 셋째, 이와는 별도로 최근에는 물리적 장벽 (physical barrier)을 사용하여 수술 후의 상처부위를 감싸거나 덮어줌으로써 주변조직과 격리시키는 방법이 사용되고 있으며 이 방법이 매우 효과적이라는 결과가 많이 보고되고 있다. Known anti-adhesion methods include, firstly, micro-surgical techniques to minimize wounds during laparotomy, or second, chemical methods such as anti-inflammatory agents, inhibitors of fibrin formation, anticoagulants, and protein hydrolysates. (Eg, t-PA), but some of the drugs have the disadvantage of causing side effects that delay the healing rate of the wound compared to the anti-adhesion effect. Third, apart from this, recently, a method of using a physical barrier to encapsulate or cover the wound after surgery is used to isolate it from surrounding tissues, and a lot of results have been reported that this method is very effective.

물리적 장벽 (physical barrier)을 사용한 예로 온도응답성 고분자 (PNIPAM-grafted hyaluronan/gelatin)를 이용하여 유착방지 가능성을 연구한 그룹, 인 시튜 교차연결성 히알루론산 수화겔(in situ cross-linkable hyaluronic acid (HA) hydrogel) 및 자동교차 연결된 히알루로난유도체 겔(autocrosslinked hyaluronan derivative gel)을 이용한 그룹, UV 교차-연결된 젤라틴 필름(UV cross-linked gelatin film)을 이용한 그룹, PGA(polygalacturonic acid)를 삽입한 그룹, 콜라겐 필름/겔, SH/CMC 및 피브린 접착제(fibrin glue)를 연구한 그룹, 유착방지용 재료로 알긴산 나트륨(sodium alginate, Alg), SCMC, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글 리콜(polyethylene glycol-polypropylene glycol, PEG-PPG, Poloxamer)를 사용한 그룹, N,O-카르복시메틸키토산(N,O-carboxymethyl chitosan)을 연구한 그룹, PLLA(poly(L-lactic acid))-PEG 이중블록 공중합체 필름(diblock copolymer film)을 사용한 그룹, 키토산-폴록사머 겔(Chitosan-poloxamer gel) 복합체를 사용한 그룹, 히알루론산-카르복시메틸셀룰로오스 필름(Seprafilm®), 덱스트란 40, 피브리노겐(Beriplast™) 등을 사용하여 비교 실험한 그룹, SCMC-헤파린을 이용한 그룹 등 많은 연구보고가 있었다. 물리적 장벽 (physical barrier)을 이용한 유착방지에 관한 선행연구 중 SCMC(sodium carboxymethyl cellulose) 및 히알루론산을 주성분으로 하는 소재가 유착방지에 효과적이라는 연구결과가 많으나 명확한 유착방지 기전에 대해서는 아직 알려지지 않았다. 셀룰로오스류나 덱스트란류 등은 천연고분자이지만 생체를 구성하는 성분이 아니기 때문에 생체 내에서 이물반응이 발생할 수 있는 것으로 알려져 있고, 체내에는 이러한 재료들에 대한 분해효소가 없기 때문에 산화 및 가수분해를 통해 분해시켜 주어야 한다고 알려져 있다. 한편 히알루론산 (USP 4,141,973)은 생체내에서 분해속도가 빨라서 물리적 장벽으로써 일정기간 요구되는 형태유지능이 만족스럽지 못하다. 이들 중 일부 유착방지제가 상용화되어 수술 후 장기 및 조직간의 유착형성을 억제하려는 시도가 있어 왔으며 현재 흡수성 산화 재생 셀룰로오스(oxidized regenerated cellulose, Interceed TC-7; Johnson and Johnson Medical Inc.), 비흡수성 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE, Gore-Tex; W. L. Gore Co.), 히알루론산나트륨/카르복시메틸셀룰로오스(sodium hyaluronate/carboxymethyl cellulose, Seprafilm, Genzyme Co.)등이 사용되고 있고, 여러 겹의 폴리에스테르와 폴리우레탄으로 구성된 뉴로-텍스 듀라막(Neuro-tex® MANC NT, Textile Hi-Tech Co.)은 신경유착방지제로 사용되고 있다. 그러나 합성고분자인 PTFE, 폴리에스터, 폴리우레탄으로 구성된 제품은 생체내에서 분해가 되지 않으므로 장기적인 관점에서는 인체에 좋지 못하다. 최근 개발된 스프레이겔™(SprayGel™; Confluent Surgical Inc.)은 수술부위를 PEG 하이드로젤로 코팅 후 치료가 완료되면 서서히 분해되어 흡수되는 유착방지막 형태로 주목받고 있다. 그러나 합성고분자인 폴리에틸렌글리콜은 분자량이 작은 재료만 사용할 수 있으며, 이 경우 흡수되어 대사경로를 통해 체외로 배출되지만 이는 흡수가 빨라 유착방지를 위한 장벽으로 지속시간의 조절이 힘들다는 단점이 있다. In situ cross-linkable hyaluronic acid (HA), a group that studied the possibility of adhesion prevention using a temperature-responsive polymer (PNIPAM-grafted hyaluronan / gelatin) as an example of using a physical barrier. hydrogel) and groups with autocrosslinked hyaluronan derivative gels, groups with UV cross-linked gelatin films, groups with polygalacturonic acid (PGA), collagen Group studying film / gel, SH / CMC and fibrin glue, sodium alginate (Alg), SCMC, polyethylene glycol-polypropylene glycol, PEG- PPG, Poloxamer) group, N, O-carboxymethyl chitosan group, PLLA (poly (L-lactic acid))-PEG diblock copolymer film (diblock copolyme) r film), chitosan-poloxamer gel complex, hyaluronic acid-carboxymethylcellulose film (Seprafilm®), dextran 40, fibrinogen ™ (Beriplast ™), etc. There have been many reports, including one group and the group using SCMC-heparin. In the previous studies on the prevention of adhesion using a physical barrier, many studies have shown that SCMC (sodium carboxymethyl cellulose) and hyaluronic acid as the main ingredients are effective in preventing adhesion, but the mechanism of prevention of adhesion is not known yet. Although celluloses and dextrans are natural polymers, they are known to cause foreign body reactions in vivo because they are not constituents of living organisms, and they are decomposed through oxidation and hydrolysis because they do not have degrading enzymes for these materials. It is known that it should be made. On the other hand, hyaluronic acid (USP 4,141,973) has a high degradation rate in vivo, so the shape barrier required for a certain period of time as a physical barrier is not satisfactory. Some of these anti-adhesion agents have been commercialized and attempts have been made to inhibit the formation of adhesions between organs and tissues after surgery, and currently oxidized regenerated cellulose (Interceed TC-7; Johnson and Johnson Medical Inc.), non-absorbable polytetra Fluoroethylene (polytetrafluoroethylene, PTFE, Gore-Tex; WL Gore Co.), sodium hyaluronate / carboxymethyl cellulose, Seprafilm, Genzyme Co., etc. are used. Neuro-tex® MANC NT (Textile Hi-Tech Co.) consisting of urethane is used as an anti-adhesion agent. However, products composed of synthetic polymers such as PTFE, polyester, and polyurethane are not decomposed in vivo, so they are not good for the human body in the long term. Recently, SprayGel ™ (SprayGel ™; Confluent Surgical Inc.) is attracting attention as an anti-adhesion film that is slowly decomposed and absorbed after the treatment is completed with PEG hydrogel. However, polyethylene glycol, which is a synthetic polymer, can be used only with a material having a small molecular weight. In this case, it is absorbed and discharged out of the body through metabolic pathways. However, it is difficult to control the duration as a barrier for preventing adhesion due to fast absorption.

한편, 종래 나노섬유를 제조하는 기술로는 복합방사, 멜트블로우 방사, 플래시 방사, 전기방사 등이 알려져 있으나 적용 고분자의 다양성, 제조공정의 단순성, 상용화 가능성, 다양한 기술로의 응용 가능성을 고려할 때 전기방사가 가장 기대되는 초극세사 제조기술로 인정되고 있다. 최근 미국을 중심으로 전 세계에서 나노테크놀로지(Nano-technology, NT)에 대한 연구가 경쟁적으로 이루어지고 있으며, 특히 전기방사법은 고분자용액에 고전압을 가해줌으로써 고분자 jet이 분출되어 용매가 휘발되면서 나노스케일의 직경을 갖는 섬유가 얻어지는 방사법으로서 높은 비표면적, 다공성, 높은 aspect ratio, 유연성을 가지며, 방사조건을 조절함으로써 섬유직경의 조절이 용이하다. 전기방사법으로 제조한 나노섬유는 보강제, 고효율 필터용 막재료, 기능성 섬유, 방오기능을 이용한 군수용품 등 다양한 분야에 응용가능하며, 상처 드레싱(wound dressing), 약물전달시스템 (DDS), 조직공학용 scaffold 등 고부가가치를 가지는 의료용 소재의 가공법으로도 최근 주목받고 있다. On the other hand, conventional techniques for manufacturing nanofibers are known as complex spinning, melt blow spinning, flash spinning, electrospinning, etc., but considering the variety of applied polymers, simplicity of the manufacturing process, commercialization possibilities, and application to various technologies It is recognized as the most promising microfiber manufacturing technology. Recently, research on nano-technology (NT) has been conducted competitively around the world, especially in the United States. In particular, electrospinning method applies a high voltage to the polymer solution, and the polymer jet is ejected by evaporating the solvent, resulting in nanoscale As a spinning method to obtain a fiber having a diameter, it has a high specific surface area, porosity, high aspect ratio and flexibility, and it is easy to control the fiber diameter by controlling the spinning conditions. Nanofibers manufactured by electrospinning method can be applied to various fields such as reinforcing agent, membrane material for high efficiency filter, functional fiber, military supplies using antifouling function, wound dressing, drug delivery system (DDS), scaffold for tissue engineering It is recently attracting attention as a processing method for medical materials having high added value.

일반적으로 전기방사시스템은 섬유원료의 용액 공급부, 고전압 공급부, 나노섬유가 형성되는 콜렉터 부분으로 크게 나눌 수 있다. 그 외 방사환경(습도, 온도)은 최적의 일정한 조건으로 유지될 수 있어야 한다. 용액 공급부는 용액을 일정한 속도로 정확하게 토출시켜주는 주사기펌프와 주사기(또는 노즐) 부분으로 구성되며 주사기 바늘의 모양 및 직경, 재질 등의 설계에 따라 섬유의 특성을 제어 할 수 있다. 고전압 공급부는 유전상수가 높은 고분자 용액부분을 하전 시키는 (+)극과 하전된 용액이 나노섬유 필라멘트 형태로 수집되는 (-)극으로 구성되는 절연케이블로 전압 및 전류 등을 제어한다. 나노섬유가 포집되는 콜렉터 부분은 그 형태 및 움직임, 속도 등의 설계에 따라 나노섬유 가닥의 배열조정이 가능하고 목적에 따른 다양한 모양의 소재도 제조가능하다. 전기방사에 이용되는 재료형태는 일반적으로 잘 용해된 용액상태이며, 전기방사 시 사용되는 고분자의 용액특성에 따라 섬유 형성에 많은 영향을 주는데, 그러한 용액 특성에는 고분자용액의 농도, 점도, 표면장력, 전도성, 유전성질, 휘발성 등이 있다. 고분자용액의 농도는 점도와 밀접한 관계에 있으며 점도는 고분자사슬의 얽힘 정도 (entanglement)와 유동성을 나타내는 척도이기 때문에 전기방사 시 제조되는 섬유의 형태, 직경 및 분사되는 속도에 영향을 주는 중요한 인자로 알려져 있다. 고분자 특성에 따라 차이가 있지만 보고된 바로는 0.5 - 50 poise 정도의 점도를 가지면 섬유화가 가능한 것으 로 알려져 있고, 점도가 너무 높거나 낮을 경우에는 섬유화가 일어나지 않는다. 전기방사는 고분자용액 또는 용융체에 정전기적인 힘을 걸어줌으로써 충전된 고분자와 접지된 집전판 사이의 큰 전위차에 의해 방사되어 수 ㎚∼수 ㎛의 섬유를 제조하는 기술로 설비 및 장비가 저렴하고 단순하며, 빠른 방사속도와 적은 양으로도 방사가 가능하고, 방사와 동시에 부직포 (nonwovens) 형태를 얻을 수 있으며, 첨가제 투입이 용이한 방사기술이다.In general, the electrospinning system can be roughly divided into a solution supply part, a high voltage supply part, a collector part in which nanofibers are formed. In addition, the radiation environment (humidity, temperature) should be able to be maintained at optimum constant conditions. The solution supply part is composed of a syringe pump and a syringe (or nozzle) part for precisely discharging the solution at a constant speed, and can control the characteristics of the fiber according to the shape, diameter, and material of the syringe needle. The high voltage supply part controls the voltage and current with an insulated cable composed of a positive electrode which charges the polymer solution portion having a high dielectric constant and a negative electrode where the charged solution is collected in the form of nanofiber filaments. The collector portion in which the nanofibers are collected can adjust the arrangement of the nanofiber strands according to the design of its shape, movement, and speed, and also manufacture various materials according to the purpose. The type of material used for electrospinning is generally in a well-dissolved solution state and has a great influence on fiber formation depending on the solution characteristics of the polymer used for electrospinning. Such solution characteristics include concentration, viscosity, surface tension, Conductivity, dielectric properties, volatility, and the like. The concentration of the polymer solution is closely related to the viscosity. Since the viscosity is a measure of the entanglement and fluidity of the polymer chain, it is known as an important factor that affects the shape, diameter, and spraying speed of the fiber produced during electrospinning. have. Although there are differences depending on the polymer properties, it is reported that fibrosis can be achieved by having a viscosity of about 0.5-50 poise. Fibrosis does not occur when the viscosity is too high or too low. Electrospinning is a technique for producing fibers of several nm to several micrometers by radiating a large potential difference between charged polymer and grounded current collector plate by applying electrostatic force to the polymer solution or melt. It is a spinning technology that can be spun with a high spinning speed and small amount, obtains the form of nonwovens at the same time as spinning, and is easy to add additives.

나노섬유, 특히 고분자용액을 전기방사시켜 얻은 나노섬유를 조직유착 방지를 위한 물리적 장벽으로 이용하는 기술들이 제안되었다. 미국의 벤자민 추(Benjamin Chu) 교수는 조직공학용 소재로서 일반적으로 많이 이용되는 PLGA를 기본 재료로 하여 항생제를 함유하는 생분해성 나노섬유를 제조하여 조직유착방지막으로 이용하고자 하였다. 그러나 이 기술은 주재료인 PLGA가 소수성 고분자로 나노섬유 시트로 제조하였을 때 수용액에서 수축이 심하게 일어난다는 문제점이 있다 (Hongliang Jiang, Benjamin Chu, "Preparation and characterization of ibuprofen-loaded poly(lactide-co-glycolide)/poly(ethylene glycol)-g-chitosan electrospun membranes", J. Biomater. Sci. Polymer Edn, Vol. 15. No. 3, 279-296 2004). 등록특허 제10-0785378호에서는 소수성의 생분해성, 생체적합성 고분자를 전기방사하여 형성된 나노섬유 구조의 기재층과 상기 기재층의 표면에 친수성의 생체유래 고분자를 코팅하여 형성된 고분자층으로 이루어진 다층구조의 유착방지제에 관해 기술하고 있다. Techniques for using nanofibers, especially nanofibers obtained by electrospinning polymer solutions, as physical barriers to prevent adhesion of tissues have been proposed. Benjamin Chu of the United States tried to make biodegradable nanofibers containing antibiotics based on PLGA, a commonly used material for tissue engineering, and to use it as a tissue adhesion prevention film. However, this technique suffers from severe shrinkage in aqueous solution when the main material PLGA is made of nanofiber sheet with hydrophobic polymer (Hongliang Jiang, Benjamin Chu, "Preparation and characterization of ibuprofen-loaded poly (lactide- co -glycolide). ) / poly (ethylene glycol) -g -chitosan electrospun membranes ", J. Biomater. Sci. Polymer Edn , Vol. 15. No. 3, 279-296 2004). In Korean Patent No. 10-0785378, a multi-layered structure consisting of a base layer of nanofiber structure formed by electrospinning a hydrophobic biodegradable and biocompatible polymer and a polymer layer formed by coating a hydrophilic bio-derived polymer on the surface of the base layer The anti-adhesion agent is described.

상기한 바와 같이 유착방지막에 대해 많은 연구가 이루어지고 새로운 기술이 제안되어 왔으나, 제안된 기술들은 각각의 문제점과 한계를 지니고 있으며, 유착방지효과도 아직까지 50-80% 정도에 머무르고 있다. 미국의 경우만 해도 복막 및 골반유착에 의한 의료비가 연간 120억불 정도로 이로 인한 경제적 손실이 막대한 것으로 나타나 있다. 또, 현재 사용되고 있는 유착방지막들은 상당한 고가로 의료비를 상승시키는 요인이 되고 있다. 우리나라의 경우 유착방지제에 대한 연구가 아직 활발하게 이루어지지 않고 있어 전량을 수입에 의존하고 있는 실정이므로, 이로 인한 의료비 부담은 더욱 크다. As described above, many studies have been made and new technologies have been proposed. However, the proposed technologies have their problems and limitations, and the anti-adhesion effect remains at 50-80%. In the United States alone, the cost of medical care for peritoneal and pelvic adhesions is estimated at $ 12 billion annually. In addition, currently used anti-adhesion coatings are a factor of increasing medical costs at a considerable cost. In Korea, research on anti-adhesion agents has not been actively carried out, so the total amount is dependent on imports, so the burden of medical expenses is greater.

따라서 비정상적인 조직의 유착을 효율적으로 방지해 줄 수 있는 새로운 고성능의 유착방지제의 개발이 요구되고 있다. 본 발명자들은 앞선 연구에서 유착방지막으로 적용하고자 폴리감마글루탐산(γ-PGA)을 주성분으로 하고 PLGA와 소염제(ibuprofen)을 도입하여 전기방사법으로 나노섬유시트를 제조한 바 있다 (한국고분자학회, 2007년 봄). 이렇게 폴리감마글루탐산에 PLGA를 혼합하여 방사하는 방법은, 수분에 약한 폴리감마글루탐산이 쉽게 분해되는 문제점을 해결하고 제조된 섬유시트의 형태를 유지해주며 분해시간을 조절해 준다. 또, PLGA (poly(lactic-co-glycolic acid)는 생체적합성, 생분해성 고분자이기는 하나 소수성으로 배양액 속에서 심하게 수축하는 성질이 있는데, 폴리감마글루탐산과 함께 블랜딩함으로써 수축문제는 해결하였다. 그러나 PLGA는 폴리감마글루탐산에 비해 소수성을 띠므로 폴리감마글루탐산과 PLGA를 블랜딩한 나노섬유 시트는 세포증식에 적당한 표면을 가지게 되어 유착방지막으로서의 기능을 향상시키는 데에는 그다지 효과적이지 못하였다. 본 발명의 일 측면은 이러한 연구의 문제점을 해결하고자 친수성을 증가시키기 위하여 PEO를 함유시키는 것이다. Therefore, there is a need for the development of a new high performance anti-adhesion agent that can effectively prevent abnormal tissue adhesion. The present inventors prepared nanofiber sheets by electrospinning with polygamma glutamic acid (γ-PGA) as a main component and PLGA and ibuprofen in order to apply them as anti-adhesion films in the previous studies (Korea Polymer Society, 2007 spring). The method of spinning with PLGA mixed with poly gamma glutamic acid solves the problem that poly gamma glutamic acid is easily decomposed to moisture, maintains the shape of the fabric sheet and adjusts the decomposition time. In addition, PLGA (poly (lactic-co-glycolic acid) is a biocompatible, biodegradable polymer, but hydrophobic, and shrinks severely in culture.By blending with polygamma glutamic acid, PLGA solves the shrinkage problem. Since it is hydrophobic compared to polygamma glutamic acid, the nanofiber sheet blended with polygamma glutamic acid and PLGA has a surface suitable for cell proliferation, and thus it is not very effective in improving its function as an anti-adhesion membrane. In order to solve the problem of the study is to include PEO to increase the hydrophilicity.

본 발명은 상기와 같은 종래 유착방지막의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 본 발명에서는 비정상적인 조직의 유착을 효율적으로 방지해 줄 수 있는 새로운 고성능의 유착방지막으로 사용될 수 있는 나노섬유시트를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the conventional anti-adhesion film as described above, the present invention to provide a nanofiber sheet that can be used as a new high-performance anti-adhesion film that can effectively prevent abnormal tissue adhesion. do.

조직유착을 방지하기 위한 물리적 장벽으로서의 나노섬유시트가 갖추어야 할 이상적인 조건은 다음과 같다. 첫째, 유착을 최소화 할 수 있는 재료 고유의 표면성질이 있어야 하고, 둘째, 상처치유기간에는 물리적으로 형태를 유지하면서 상처를 덮어주고 그 이후에는 분해, 흡수되는 물성이 필요하다. 셋째, 생체내에 삽입되는 의료용 소재로서 생체적합성, 비독성이어야 하며, 분해산물이 인체에 무해하여 안전하여야 한다. 넷째, 상처부위의 염증반응을 감소시켜 상처의 치유기간을 단축시켜줄 수 있는 효율성이 있어야 한다. 다섯째, 마지막으로 수술과정에서 쉽게 사용할 수 있도록 유연하고 접착이 잘 되는 편리성이 요구된다. 본 발명에서는 상기와 같은 조건을 만족하는 이상적인 유착방지막을 제공하는 것을 목적으로 한다. Ideal conditions for the nanofiber sheet as a physical barrier to prevent tissue adhesion are as follows. First, there should be a surface property inherent to minimize adhesion, and second, the physical properties that cover the wound while physically maintaining the shape during the wound healing period, and then decomposes and absorbs properties. Third, as a medical material to be inserted into the living body, it must be biocompatible and nontoxic, and the degradation product must be safe because it is harmless to the human body. Fourth, it should be effective to reduce the wound healing time by reducing the inflammatory response of the wound. Fifth, lastly, the convenience of being flexible and well-adhesive is required so that it can be easily used in the surgical process. It is an object of the present invention to provide an ideal anti-adhesion film that satisfies the above conditions.

특히 본 발명에서는 폴리감마글루탐산을 사용한 나노섬유시트가 갖고 있는 가교상의 문제점과 PLGA를 사용한 나노섬유가 갖고 있는 소수성 문제, 나아가 이 둘을 함께 사용하는 경우에도 여전히 표면 물성이 유착방지막으로서 바람직하지 않다는 문제를 모두 해결하여 친수도가 높아 유착방지막 쪽으로의 세포증식이 용이하 지 않고 상처부위에 쉽게 접착할 수 있으며, 분해속도가 신속하고, 함유된 약물의 방출 또한 신속하게 이루어질 수 있는 이상적인 유착방지막을 제공하는 것을 목적으로 한다. In particular, in the present invention, crosslinking problems of the nanofiber sheets using polygammaglutamic acid, hydrophobic problems of the nanofibers using PLGA, and even when the two are used together, surface properties are still undesirable as an anti-adhesion film. Its high hydrophilicity makes it easy for cell proliferation towards the anti-adhesion membrane and easily adheres to the wound area, and provides an ideal anti-adhesion membrane for rapid decomposition and rapid release of the drug. It aims to do it.

또한, 본 발명은 상처의 치료가 완료되기 전까지는 상처부위를 완벽히 차단해줄 수 있도록 물리적 장벽으로서의 형태를 유지하고, 그 이후에는 신속하게 분해될 수 있는 나노섬유시트를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a nanofiber sheet that can maintain the form as a physical barrier to completely block the wound area until the treatment of the wound is completed, and can be quickly decomposed thereafter.

또한, 본 발명에서는 적용 초기에는 함유된 약물을 신속하게 방출할 수 있고 이후 지속적인 방출로 일정 농도를 유지할 수 있는 바람직한 약물방출거동을 지닌 나노섬유시트를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is also an object of the present invention to provide a nanofiber sheet having a desirable drug release behavior that can rapidly release the drug contained in the initial application and then maintain a constant concentration with continuous release.

또한, 본 발명은 공정이 간단한 전기방사법을 사용하여 상기와 같은 특성을 가진 나노섬유시트를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing a nanofiber sheet having the above characteristics by using a simple electrospinning process.

이를 위해 본 발명에서는 생체유래 고분자인 폴리감마글루탐산과 생분해성 고분자 및 친수성 고분자를 주성분으로 하여 전기방사법을 사용하여 유착방지막으로 적합한 나노섬유시트를 성형한다. 본 발명에 따라 성형된 나노섬유시트는 인체에의 안전성과 생분해성을 지닌 소재로 구성되며 비표면적이 넓고 유연하며 다공성을 지닌다. To this end, in the present invention, a nanofiber sheet suitable as an anti-adhesion film is formed by using an electrospinning method using polygamma glutamic acid, a biodegradable polymer, a biodegradable polymer, and a hydrophilic polymer as main components. The nanofiber sheet molded according to the present invention is composed of a material having safety and biodegradability to the human body and has a specific surface area, flexibility and porosity.

구체적으로 본 발명에서는, 폴리감마글루탐산 10∼100 중량부; 생분해성 고분자 10∼100 중량부 및 친수성 고분자 1∼50 중량부를 포함하는 혼합 고분자 용액을 전기방사시켜 얻은 생분해성 나노섬유시트가 제공된다. 본 발명의 나노섬유 시트는 특히 유착방지막의 용도를 갖는다. 본 명세서에서 “유착방지막”은 조직유착을 방지하는 물리적 장벽으로서 기능하는 막을 의미한다. Specifically, in the present invention, 10 to 100 parts by weight of polygamma glutamic acid; Provided is a biodegradable nanofiber sheet obtained by electrospinning a mixed polymer solution including 10 to 100 parts by weight of a biodegradable polymer and 1 to 50 parts by weight of a hydrophilic polymer. The nanofiber sheet of the present invention has particularly the use of an anti-adhesion film. As used herein, the term "anti-adhesion membrane" means a membrane that functions as a physical barrier to prevent tissue adhesion.

또한 본 발명에서는, In the present invention,

(a) 폴리감마글루탐산 10∼100 중량부; 생분해성 고분자 10∼100 중량부; 및 친수성 고분자 1∼50 중량부를 용매에 용해시켜 혼합 고분자 용액을 만드는 단계와,(a) 10 to 100 parts by weight of polygamma glutamic acid; 10 to 100 parts by weight of the biodegradable polymer; And dissolving 1-50 parts by weight of the hydrophilic polymer in a solvent to form a mixed polymer solution,

(b) 상기 혼합 고분자 용액을, 용액 농도 0.1∼50 중량%, 전압 5∼100 kV, 용액의 토출속도 0.1∼10 ㎖/h, 방사거리 3∼50 ㎝ 및 습도 1∼30%의 전기방사 조건으로 전기방사시켜 나노섬유시트를 수득하는 단계를 포함하는 생분해성 나노섬유시트의 제조방법이 제공된다.(b) The electrospinning conditions of the mixed polymer solution at a solution concentration of 0.1 to 50% by weight, a voltage of 5 to 100 kV, a discharge rate of the solution to 0.1 to 10 ml / h, a spinning distance of 3 to 50 cm, and a humidity of 1 to 30%. There is provided a method for producing a biodegradable nanofiber sheet comprising the step of electrospinning to obtain a nanofiber sheet.

본 발명에서는 γ-PGA/생분해성 고분자(PLGA)/친수성 고분자(PEO)의 3가지 주성분으로 나노섬유시트를 구성함으로써 폴리감마글루탐산을 단독으로 사용하여 제조한 나노섬유를 유착방지막으로 사용하기 위해 꼭 필요로 하는 가교과정을 줄일 수 있고, PLGA가 가지고 있는 소수성 문제를 해결할 수 있으며, 나아가 친수도를 높여 이상적인 유착방지막의 조건을 가질 수 있다. 또한, γ-PGA, PLGA, PEO의 비율을 달리하여 나노섬유의 표면개질과 분해속도를 효과적으로 조절할 수 있다. In the present invention, by forming a nanofiber sheet consisting of three main components of γ-PGA / biodegradable polymer (PLGA) / hydrophilic polymer (PEO), it is necessary to use nanofibers prepared using polygamma glutamic acid alone as an anti-adhesion film. It can reduce the crosslinking process required, solve the hydrophobic problem of PLGA, and further increase the hydrophilicity can have the ideal conditions of the anti-adhesion film. In addition, by modifying the ratio of γ-PGA, PLGA, PEO it can effectively control the surface modification and decomposition rate of nanofibers.

본 발명의 나노섬유시트는 섬유의 직경이 나노스케일이기 때문에 매우 높은 비표면적을 가지며, 유연하고, 3차원적 다공성을 지닌 부직포 구조가 되므로 상처부위에 쉽게 접착할 수 있으며, 분해속도가 신속하고, 함유된 약물의 방출 또한 신 속하게 이루어질 수 있다. The nanofiber sheet of the present invention has a very high specific surface area because the diameter of the fiber is nanoscale, it becomes a flexible, three-dimensional porous non-woven fabric structure can be easily adhered to the wound, quick decomposition rate, Release of the drug contained can also occur quickly.

따라서, 본 발명의 나노섬유시트는 유착방지막으로 적용하면, 폴리감마글루탐산 등 생분해성 생체적합성 고분자 소재로 인체에 안전하고, 상처부위의 유착을 효과적으로 막아줄 수 있으며, 나노섬유시트 형태의 막이라는 특성상 유연하고 비표면적이 큰 다공성 소재로서 수술 후 적용 시 취급이 용이하고 생분해 속도의 조절이 쉬우며, 아울러 약물의 방출거동이 좋아 비스테로이드성 소염제를 생분해성 나노섬유에 도입하여 상처부위에 국부적으로 방출시킴으로써 염증반응을 억제할 수 있는 효과도 있다. 유착방지막으로 적용된 본 발명의 나노섬유시트는 이러한 기능들의 상승작용으로 조직의 유착방지효과를 극대화 할 수 있다.Therefore, when the nanofiber sheet of the present invention is applied as an anti-adhesion film, it is biodegradable biocompatible polymer material such as polygamma glutamic acid, which is safe for the human body, and effectively prevents adhesion of wounds, It is a flexible, large surface area porous material that is easy to handle and controls biodegradation rate when applied after surgery, and the release behavior of drug is good, and non-steroidal anti-inflammatory agent is introduced into biodegradable nanofibers and then released to the wound area locally. It can also suppress the inflammatory response. Nanofiber sheet of the present invention applied as an anti-adhesion film can maximize the anti-adhesion effect of the tissue by the synergy of these functions.

본 발명의 생분해성 나노섬유시트는 생체유래 고분자 10∼100 중량부; 생체적합성 고분자 10∼100 중량부 및 친수성 고분자 1∼50 중량부를 주성분으로 한다. Biodegradable nanofiber sheet of the present invention 10 to 100 parts by weight of bio-derived polymer; It contains 10-100 weight part of biocompatible polymers, and 1-50 weight part of hydrophilic polymers as a main component.

본 발명의 생분해성 나노섬유시트를 구성하는 생체유래 고분자는 인체 내에서 이물반응이 적고 생분해 시 분해산물의 독성이 없어서 인체에 안전하여야 한다. 본 발명에서는 이러한 생체유래 고분자로 폴리감마글루탐산을 사용한다. 폴리감마글루탐산 (Poly(γ-glutamic acid), γ-PGA)은 청국장의 발효과정 중에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis, 고초균)가 생산하는 효소에 의해서 독특한 풍미를 내며 다량 생성되는 점성물질이다. 폴리감마글루탐산은 아미노산인 글루탐산(glutamic acid)이 γ-위치 (γ-peptide bond)로 연결된 아미노산 고분자소재로서 인체에 대해 무독성이고, 완전한 생분해성이며, 친수성, 보습성을 갖고 있는 음이온성 생체고분자이다. 폴리감마글루탐산의 구조식은 하기 화학식 1과 같다. 폴리감마글루탐산은 또 체내에 항암물질을 효율적으로 운반해주고 그 자체가 항암작용을 한다는 보고도 있어 식품, 화장품, 의약 등의 분야에서의 이용이 기대되는 첨단 바이오 신소재이다 (Makoto Ashiuchi, Kazuya Shimanouchi, Hisaaki Nakamura, Tohru Kamei, Kenji Soda, Chung Park, Moon-Hee Sung and Haruo Misono, “Isolation of Bacillus subtilis (chungkookjang), a poly-γ-glutamate producer with high genetic competence”, Appl. Microbiol Biotechnol., Vol. 57, 764-769, 2001), (Moon-Hee Sung, Chung Park, Chul-Joong Kim, Haryoung Poo, Kenji Soda, Makoto Ashiuchi, "Natural and Edible Biopolymer Poly-γ-glutamic Acid: Synthesis, Production, and Applications", The Chemical Record, Vol. 5, 352∼366, 2005). Bio-derived polymer constituting the biodegradable nanofiber sheet of the present invention should be safe for human body because there is little foreign body reaction in the human body and there is no toxicity of decomposition products during biodegradation. In the present invention, polygamma glutamic acid is used as the bio-derived polymer. Poly (gamma) glutamic acid (Poly (γ-glutamic acid), γ-PGA) is a viscous substance produced by the enzyme produced by Bacillus subtilis ( Bacillus subtilis ) during the fermentation process of Cheonggukjang. Polygamma glutamic acid is an amino acid polymer material in which the amino acid glutamic acid is linked to the γ-position (γ-peptide bond) and is non-toxic, completely biodegradable, hydrophilic and moisturizing anionic biopolymer. . The structural formula of the polygamma glutamic acid is represented by the following Chemical Formula 1. Polygamma glutamic acid is also an advanced bio-new material that is expected to be used in food, cosmetics, medicine, etc. as it is reported that it efficiently transports anti-cancer substances in the body and itself has anti-cancer activity (Makoto Ashiuchi, Kazuya Shimanouchi, Hisaaki). Nakamura, Tohru Kamei, Kenji Soda, Chung Park, Moon-Hee Sung and Haruo Misono, “Isolation of Bacillus subtilis (chungkookjang) , a poly-γ-glutamate producer with high genetic competence”, Appl.Microbiol Biotechnol. , Vol. 57 , 764-769, 2001) (Moon-Hee Sung, Chung Park, Chul-Joong Kim, Haryoung Poo, Kenji Soda, Makoto Ashiuchi, "Natural and Edible Biopolymer Poly-γ-glutamic Acid: Synthesis, Production, and Applications" , The Chemical Record , Vol. 5, 352-366, 2005).

유착방지막으로 적용하기 위해서는 상처부위를 완벽하게 덮어주어야 하기 때문에 수축이 일어날 수 있는 소수성 표면성질은 바람직하지 않으며, 폴리감마글루탐산과 같이 친수성 표면성질을 가진 재료가 상처와 양호하게 접착하여 충분히 덮어주는 작용을 할 수 있으므로 바람직하다. 그러나 폴리감마글루탐산은 수분에 상당히 약해 쉽게 분해되기 때문에 가교과정이 필요하다. 그리고 가교정도에 따라 분해속도를 조절할 수 있으므로 용도에 따라 다양한 분야에 응용할 수 있다는 장점 이 있지만 가교제의 선택 및 가교방법이 까다롭고 가교도를 조절하기도 쉽지 않다는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 폴리감마글루탐산과 잘 섞이는 PLGA를 혼합한 용액으로 방사하는 방법으로 형태를 유지해주고 분해시간을 조절하였다. In order to apply the anti-adhesion film, it is necessary to cover the wound completely, so hydrophobic surface property that can cause shrinkage is not desirable, and the hydrophilic surface property such as polygamma glutamic acid adheres well to the wound and covers the wound sufficiently. It is preferable because it can be. However, polygamma glutamic acid is very weak to moisture and is easily decomposed, so a crosslinking process is required. And since the decomposition rate can be adjusted according to the degree of crosslinking, there is an advantage that it can be applied to various fields depending on the use, but there is a problem that the selection of the crosslinking agent and the crosslinking method are difficult and the degree of crosslinking is not easy to control. Therefore, in the present invention, the form was maintained in a method of spinning with PLGA mixed well with polygamma glutamic acid, and the decomposition time was controlled.

Figure 112008073657718-pat00001
Figure 112008073657718-pat00001

본 발명의 생분해성 나노섬유시트를 구성하는 생분해성 고분자로는 물성이 우수하고 생체 적합한 고분자가 사용된다. 본 발명의 유착방지막에서 생분해성 고분자는 폴리감마글루탐산의 방사성, 기계적강도 ,안정성을 향상키는 역할을 수행하고, 제조된 나노섬유 부직포 표면의 친수도를 조절하는 역할을 하게 된다. 이러한 고분자로는 예를 들어, PHB[poly(β-hydroxy butyrate)], PHBV(3-hydroxy butyrate-co-3-hydroxy valerate), PGA[poly(glycolic acid)], PLA[poly(lactic acid)], PLGA(polylactic-co-glycolic acid), PCL[poly(ε-caprolactone)], 폴리다이옥사논(polydioxanone), 폴리오르소에스테르(polyorthoester), 폴리아하이드라이드(polyanhydride),키토산(chitosan), 젤라틴(gelatin), 실크(silk), 콜라겐(collagen), 셀룰로오스(cellulose), 알긴산(alginic acid), 히알루론산(hyaluronic acid ) 등이 있다. 본 발명에서 생분해성 고분자로 바람직하게는 PLGA (poly(lactic-co-glycolic acid) 또는 PCL(poly(ε-caprolactone))를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 PLGA를 사용할 수 있다. As the biodegradable polymer constituting the biodegradable nanofiber sheet of the present invention, a polymer having excellent physical properties and biocompatible materials is used. In the anti-adhesion film of the present invention, the biodegradable polymer plays a role of improving the radioactivity, mechanical strength and stability of the polygamma glutamic acid, and plays a role of controlling the hydrophilicity of the prepared nanofiber nonwoven fabric surface. Such polymers include, for example, PH (poly (β-hydroxy butyrate)], PHBV (3-hydroxy butyrate-co-3-hydroxy valerate), PGA [poly (glycolic acid)], PLA [poly (lactic acid) ], PLGA (polylactic-co-glycolic acid), PCL [poly (ε-caprolactone)], polydioxanone, polyorthoester, polyanhydride, chitosan, Gelatin, silk, collagen, cellulose, alginic acid, hyaluronic acid, and the like. In the present invention, as the biodegradable polymer, PLGA (poly (lactic-co-glycolic acid)) or PCL (poly (ε-caprolactone)) may be preferably used, and more preferably PLGA.

PLGA는 미국에서 FDA 승인을 받은 생체적합성, 생분해성 고분자로서 일반적으로 의료용 기구나 생체재료로 많이 이용되고 있다. PLGA의 구조식은 하기 화학식 2와 같다. 그러나 PLGA는 기본적으로 소수성 고분자로 배양액 속에서 심하게 수축하는 특징을 갖고 있어, 상처부위를 완벽하게 덮어주어야 하는 유착방지막으로서 바람직하지 않은 점이 있다. 본 발명에서는 폴리감마글루탐산과 PLGA를 함께 블랜딩함으로써 이러한 수축문제는 해결하였다. 본 발명에서 폴리감마글루탐산과 PLGA를 함께 블랜딩하여 얻어진 나노섬유 시트는 수축이 거의 발생하지 않고, 지지체의 구조적 변형도 일어나지 않기 때문에 유착방지막의 형태로 효과적이었다. 그러나 PLGA는 폴리감마글루탐산에 비해 소수성을 띠므로, 폴리감마글루탐산과 PLGA를 블랜딩한 나노섬유 시트는 오히려 세포증식에 적당한 표면을 가지게 된다는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서는 폴리감마글루탐산과 PLGA 외에 전기방사능이 우수하고 생체적합성이면서도 친수성 고분자인 PEO(polyethylene oxide)를 도입하여 이러한 문제점을 해결한다. PLGA is a FDA-approved biocompatible, biodegradable polymer commonly used in medical devices and biomaterials. The structural formula of PLGA is represented by the following formula (2). However, PLGA is basically a hydrophobic polymer, which is characterized by severe shrinkage in the culture medium, which is undesirable as an anti-adhesion film that must completely cover the wound. In the present invention, this shrinkage problem is solved by blending polygamma glutamic acid and PLGA together. In the present invention, the nanofiber sheet obtained by blending polygamma glutamic acid and PLGA together was effective in the form of an anti-adhesion film because hardly shrinkage occurred and no structural deformation of the support. However, since PLGA is more hydrophobic than polygamma glutamic acid, the nanofiber sheet blended with polygamma glutamic acid and PLGA has a problem of having a surface suitable for cell proliferation. Therefore, the present invention solves this problem by introducing PEO (polyethylene oxide), which is excellent in electroradioactivity and biocompatible and hydrophilic in addition to polygamma glutamic acid and PLGA.

Figure 112008073657718-pat00002
Figure 112008073657718-pat00002

본 발명의 생분해성 나노섬유시트를 구성하는 친수성 고분자로는 PEO(poly ethylene oxide), PVA(poly vinyl alcohol),키토산(chitosan), 젤라틴(gelatin), 실크(silk), 콜라겐(collagen), 셀룰로오스(cellulose), 알긴산(alginic acid) 및 히알루론산(hyaluronic acid ) 등이 단독으로 또는 혼합 사용될 수 있다. 친수성 고분자로 바람직하게는 PEO(polyethylene oxide) 또는 PVA가 단독으로 또는 혼합 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게는 PEO가 사용될 수 있다. The hydrophilic polymer constituting the biodegradable nanofiber sheet of the present invention is PEO (poly ethylene oxide), PVA (poly vinyl alcohol), chitosan (chitosan), gelatin (gelatin), silk (collagen), cellulose (cellulose), alginic acid and hyaluronic acid may be used alone or in combination. As the hydrophilic polymer, preferably, polyethylene oxide (PEO) or PVA may be used alone or in combination, and more preferably, PEO may be used.

PEO는 폴리감마글루탐산과 PLGA의 블랜딩을 용이하게 할뿐만 아니라 혼합용액의 방사성 또한 우수하게 해주며, 무엇보다도 PEO의 친수성은 전기방사에 의해 얻어진 나노섬유 시트의 표면을 친수화시켜 상처가 치유되는 동안 유착방지막쪽으로의 세포증식을 억제하면서도 시트의 형태를 유지시키고, 효과적으로 분해가 일어날 수 있게 해준다. PEO not only facilitates the blending of polygammaglutamic acid with PLGA, but also improves the radioactivity of the mixed solution, and above all, the hydrophilicity of PEO hydrophilizes the surface of the nanofiber sheet obtained by electrospinning while the wound heals. It inhibits cell proliferation towards the anti-adhesion membrane while maintaining the shape of the sheet and effectively allowing degradation to occur.

본 발명에서는 γ-PGA/생분해성 고분자(PLGA)/친수성 고분자(PEO)의 3가지 주성분으로 나노섬유시트를 구성함으로써 폴리감마글루탐산을 단독으로 사용하여 제조한 나노섬유를 유착방지막으로 사용하기 위해 꼭 필요로 하는 가교과정을 줄일 수 있고, PLGA가 가지고 있는 소수성 문제를 해결할 수 있으며, 나아가 친수도를 높여 이상적인 유착방지막의 조건을 가질 수 있다. 또한, γ-PGA, PLGA, PEO의 비율을 달리하여 나노섬유의 표면개질과 분해속도를 효과적으로 조절할 수 있으므로, 섬유성 연결조직세포의 과대증식을 감소해주는 작용도 할 수 있을 것으로 예상된다. In the present invention, by forming a nanofiber sheet consisting of three main components of γ-PGA / biodegradable polymer (PLGA) / hydrophilic polymer (PEO), it is necessary to use nanofibers prepared using polygamma glutamic acid alone as an anti-adhesion film. It can reduce the crosslinking process required, solve the hydrophobic problem of PLGA, and further increase the hydrophilicity can have the ideal conditions of the anti-adhesion film. In addition, by modifying the ratio of γ-PGA, PLGA, PEO to effectively control the surface modification and degradation rate of nanofibers, it is expected that it can also act to reduce the hyperproliferation of fibrous connective tissue cells.

본 발명의 유착방지막은, 비스테로이드성 항염증제, 항생제, 항암제 등의 약물을 더 포함할 수 있다. The anti-adhesion membrane of the present invention may further include drugs such as nonsteroidal anti-inflammatory agents, antibiotics, and anticancer agents.

비스테로이드성 항염증제로는, 바람직하게는 비스테로이드성 항염증제(non-steroidal anti-inflammatory drug)를 포함할 수 있다. 비스테로이드성 항염증제로는 아스피린(acetyl salicylic acid); 이부프로펜(ibuprofen); 나프록센(naproxen); 술린닥(sulindac); 디클로페낙; 피록시캄; 케토푸로펜; 디플루니살; 나부메톤; 에토돌락; 옥사푸로진; 인도메타신(indometh-acin); 톨메틴(tolmetin) 등이 사용될 수 있으며, 특히 바람직하게는 이부프로펜이 사용될 수 있다. 이러한 비스테로이드성 항염증제는 복강 내부에서 발생할 수 있는 염증반응을 감소시켜 유착형성을 보다 효과적으로 방지할 수 있도록 해준다. Non-steroidal anti-inflammatory agents may preferably include non-steroidal anti-inflammatory drugs. Nonsteroidal anti-inflammatory agents include aspirin (acetyl salicylic acid); Ibuprofen; Naproxen; Sulindac; Diclofenac; Pyroxycam; Ketofurofen; Diflunisal; Nabumetone; Etodolak; Oxapurozin; Indomethacin; Tolmetin and the like may be used, and particularly preferably ibuprofen may be used. These nonsteroidal anti-inflammatory drugs can reduce the inflammatory response that can occur inside the abdominal cavity, thereby more effectively preventing adhesion formation.

항생제로는, 바람직하게는 페니실린(penicillin); 스트렙토마이신(streptomycin); 테트라사이클린(tetracycline); 카나마이신(kanamycin); 클로람페니콜(chliramphenicol); 악토노마이신(actinomysin); 암피실린(ampicillin); 바시트라신(bacitracin); 그라미시딘(gramicidin); 날리딕신산(naildixic acid); 네오마이신(neomtcin); 노낵틴(nonactin); 노르플록사신(norfloxacin); 패튤린(patulin); 테라마이신(terramysin) 등이 사용될 수 있다. Antibiotics include, preferably, penicillin; Streptomycin; Tetratracycline; Kanamycin; Chloramphenicol; Actinomysin; Ampicillin; Bacitracin; Gramicidin; Nalidixic acid; Neomycin; Nonactin; Norfloxacin; Patulin; Terramysin and the like can be used.

항암제로는, 바람직하게는 니트로겐 머스타드(Nitrogen Mustard); 클로람부실(Chlorambucil); 멜팔란(Melphalan); 사이클로포스파마이드(cyclophosphamide); 프로카바진(Procarbazine); 메소트렉세이트(Methotrexate. :MTX); 6-메르캅토퓨 린(6-MP); 6-티오구아닌(6-Thio-Guanine); 5-플루오로우라실(5-fluorouracil); 시타라빈(Cytarabine); 아드리아마이신(adriamycin); 다우노루비신(Daunorubicin); 블레오마이신(bleomycin); 미토마이신-C(mitomycin-C); 악티노마이신-D(Actinomycin-D); 빈크리스틴(vincristine); 빈블라스틴(Vinblastine); VP-16-213; VM-26; 시스플라틴(Cisplatin); o,p-DDD 등이 사용될 수 있다. As an anticancer agent, Preferably, Nitrogen Mustard; Chlorambucil; Melphalan; Cyclophosphamide; Procarbazine; Mesotrexate (MTX); 6-mercaptopurine (6-MP); 6-Thioguanine; 5-fluorouracil; Cytarabine; Adriamycin; Daunorubicin; Bleomycin; Mitomycin-C; Actinomycin-D; Vincristine; Vinblastine; VP-16-213; VM-26; Cisplatin; o, p-DDD and the like may be used.

본 발명에서는 비스테로이드성 항염증제를 전기방사법을 이용하여 폴리감마글루탐산-PLGA-PEO로 이루어진 나노섬유에 함유시킨다. 이러한 방법으로 나노섬유에 함유된 약물은 나노섬유의 큰 비표면적, 유연성, 다공성을 이용하여 소량의 함유량으로도 신속하고 원활한 약물방출이 이루어질 수 있다. 비스테로이드성 항염증제의 함유량은 공지된 약물의 용량 범위 내에서 사용될 수 있다. 이부프로펜의 경우, 바람직하게는 폴리감마글루탐산-PLGA-PEO 혼합용액에서 고형분 함량의 0.5∼5 중량% 범위로 사용될 수 있다. In the present invention, a nonsteroidal anti-inflammatory agent is contained in a nanofiber made of polygamma glutamic acid-PLGA-PEO using electrospinning. In this way, the drug contained in the nanofibers can be quickly and smoothly released in a small amount by using the large specific surface area, flexibility and porosity of the nanofibers. The content of nonsteroidal anti-inflammatory agents can be used within the dosage range of known drugs. In the case of ibuprofen, it can be preferably used in the range of 0.5 to 5% by weight of the solids content in the polygammaglutamic acid-PLGA-PEO mixed solution.

본 발명에서는 막형성 방법으로 전기방사법을 사용하였다. 통상적인 전기방사시스템 및 이론에 의하면 전기방사 공정은 고전압 하에서 수행되어야 하고, 정전방사의 특성상 챔버 내부의 공기조건도 상당히 중요하다. 이와 같이 일반적인 공정에 의해 나노섬유를 제조하는 경우 방사챔버의 환경(온도, 습도)에 민감한 정전기적 공정상의 특성으로 인해 나노섬유의 형태에 미세한 변화가 생기게 되고 재현성있는 소재를 만들기 힘들다. 또한 고전압 하에서 진행되는 공정이기 때문에 주 사기펌프의 전기적 오작동을 초래하여 방사공정 시간을 많이 낭비하게 되며 근접시 감전사고가 발생 할 수도 있다. 또, 방사 시 휘발성 용매가 챔버에 축적될 경우 인체에 해롭고 폭발사고도 일어날 수 있는 문제점을 안고 있다. 특히 생체유래 고분자는 그 특성상 분자량이 합성고분자처럼 일정하지 않으므로 나노섬유 제조시 공정변수를 최대한 안정화시켜야 한다. 따라서 본 발명에서는, 나노섬유 제조시 재현성을 극대화하기 위해 전기방사 시의 공기조건을 안정화하고 방사조건을 외부에서 제어할 수 있으며 기계의 오작동 및 인체에 피해가 없도록, 바람직하게는 자체 설계한 초정밀 전기방사시스템을 이용한다. 본 발명에서 사용하는 바람직한 전기방사시스템의 구성은 도 1과 같다. In the present invention, the electrospinning method was used as a film formation method. Conventional electrospinning systems and theories suggest that the electrospinning process should be performed under high voltage, and the air condition inside the chamber is also very important due to the nature of electrostatic spinning. As such, when nanofibers are manufactured by a general process, due to the electrostatic process characteristics sensitive to the environment (temperature, humidity) of the spinning chamber, microfibers of the nanofibers are changed and it is difficult to produce reproducible materials. In addition, because the process proceeds under high voltage, it causes electrical malfunction of the main pump, which wastes a lot of spinning process time and may cause an electric shock in close proximity. In addition, when volatile solvent accumulates in the chamber during spinning, it has a problem that may be harmful to humans and an explosion may occur. In particular, the bio-derived polymer is characterized in that the molecular weight is not as constant as the synthetic polymer, so the process parameters should be stabilized as much as possible when manufacturing nanofibers. Therefore, in the present invention, in order to maximize the reproducibility in the production of nanofibers, it is possible to stabilize the air conditions during electrospinning and to control the spinning conditions from the outside, and to prevent malfunction of the machine and damage to the human body. Use a radiation system. The configuration of the preferred electrospinning system used in the present invention is shown in FIG.

도 1에 도시된 전기방사시스템은 0∼40 kV의 전압공급이 가능한 직류 고전압 발생장치 (DC High Voltage Generator [40kV/3mA], Chungpa EMT Co.)(도시되지 않음)와; 평판형태 (plate type support jack, 200 x 200 mm, stainless steel)(도시되지 않음) 또는 회전드럼형태 (metal drum, 400(w) x 216(

Figure 112008073657718-pat00003
) mm, stainless steel)의 집전판 (collector)(4); 금속드럼의 회전속도 제어장치 (drum speed controller unit, 0∼176 rpm)(도시되지 않음); 고분자용액을 일정한 유량 (volume) 및 유체속도 (flow rate)로 제어하는 주사기펌프 (syringe pump, KDS220, KD Scientific Inc.)(5); 주사기 (Hamilton81620 gastight syringe, 10.0 ㎖, USA)(2), 금속 주사기바늘 (Hamilton91022 metal hub needle, 22 Guage [length: 50.8 mm, inner diameter: 0.41 mm], USA), 디지털 온/습도계 (JB913R, Oregon scientific Inc., USA) 등을 포함한다. 이렇게 설계된 본 발명의 전기방사시스템 은 주사기펌프와 용액 토출 장치가 긴 피스톤(1)으로 연결되어 챔버 외부에서 밀어주는 방식이므로, 고전압 하에서 발생하는 기계의 오작동 및 인체에 대한 위험을 줄여줄 수 있다. 또, 주사기 고정대(3)가 있어 용액토출장치(주사기)를 고정할 수 있고, 높이(상하) 및 거리조절(좌우)이 가능하다. 이밖에도 본 발명의 전기방사시스템은 챔버내의 환경을 전기방사에 최적조건으로 유지하기 위해 습도조절용 에어컨(6), 용매 휘발 및 섬유화 촉진용 전열기(8), 휘발성 용매를 제거하기 위한 배기시스템(7) 등을 포함하여 재현성있고 안정적인 전기방사가 가능하게 한다. The electrospinning system shown in FIG. 1 includes a DC high voltage generator capable of supplying a voltage of 0 to 40 kV (DC High Voltage Generator [40 kV / 3 mA], Chungpa EMT Co.) (not shown); Plate type support jack, 200 x 200 mm, stainless steel (not shown) or rotating drum (metal drum, 400 (w) x 216 (
Figure 112008073657718-pat00003
) mm, stainless steel collector (4); Drum speed controller unit (0 to 176 rpm) (not shown); A syringe pump (KDS220, KD Scientific Inc.) 5, which controls the polymer solution at a constant volume and flow rate; Hamilton81620 gastight syringe, 10.0 ml, USA (2), Hamilton91022 metal hub needle, 22 Guage [length: 50.8 mm, inner diameter: 0.41 mm], USA, digital temperature / hygrometer (JB913R, Oregon scientific Inc., USA). The electrospinning system of the present invention designed in this way is connected to the syringe pump and the solution discharging device by a long piston (1) to push the outside of the chamber, thereby reducing the risk of malfunction and human body of the machine occurring under high voltage. Moreover, there is a syringe holder 3 to fix the solution dispensing apparatus (syringe), and height (up and down) and distance adjustment (left and right) are possible. In addition, the electrospinning system of the present invention is a humidity control air conditioner (6), a solvent volatilization and fibrosis promoting heater (8), exhaust system (7) for removing volatile solvent in order to maintain the environment in the chamber to the best conditions for electrospinning It enables reproducible and stable electrospinning.

이하, 본 발명의 유착방지막의 제조방법을 설명한다. 본 발명의 유착방지막은 (a) 폴리감마글루탐산과 생분해성 고분자 및 친수성 고분자를 용매에 용해시켜 혼합 고분자 용액을 만드는 단계 및 (b) 상기 혼합 고분자 용액을 전기방사시켜 나노섬유시트를 수득하는 단계를 포함하는 방법으로 나노스케일의 직경을 갖는 섬유로 이루어진 부직포형태의 얇은 막으로 성형된다. 바람직하게는 전기방사에 앞서 상기 혼합 고분자 용액에 비스테로이드성 항염증제 약물을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. Hereinafter, the production method of the anti-adhesion film of the present invention will be described. The anti-adhesion film of the present invention comprises the steps of (a) dissolving polygammaglutamic acid, biodegradable polymers and hydrophilic polymers in a solvent to form a mixed polymer solution, and (b) electrospinning the mixed polymer solution to obtain a nanofiber sheet. It is molded into a non-woven thin film made of a fiber having a nanoscale diameter. Preferably, the method may further include adding a nonsteroidal anti-inflammatory drug to the mixed polymer solution prior to electrospinning.

전기방사를 위해서는 상기 고분자들을 용매에 균일하게 용해시켜야 한다. 상기 고분자, 즉 폴리감마글루탐산, 생분해성 고분자 및 친수성 고분자를 각각 또는 함께 용해시키는 용매로는 알칼리수, 트리플루오로아세트산(TFA, trifluoro acetic acid), 디메틸포름아마이드(dimethyl formamide), 디메틸설폭시드(dimethyl sulfoxide), TFE(trifluoro ethylene), 아세톤(acetone), HFIP(hexa fluoro isopropanol), MC(methylene chloride), THF(tetra hydro furan), 아세트산(acetic acid), 포름산(formic acid) 등이 각각 단독으로 또는 둘 이상 혼합 사용될 수 있다. 보다 바람직하게는 방사성 (spinnability)이 높은 TFA를 용매로 사용한다. 용해시키는 방법은 먼저 폴리감마글루탐산을 용매에 용해시켜 폴리감마글루탐산 용액을 제조한 후 여기에 생분해성 고분자와 친수성고분자를 첨가하는 방법을 사용하거나, 또는 폴리감마글루탐산, 생분해성 고분자, 친수성 고분자를 각각 용매에 용해시킨 후 혼합하는 방법 등을 사용할 수 있다. 이때 균일한 용액상태를 만들어주기 위해 용액은 20℃∼90℃ 항온조에서 1∼24시간 동안 교반하여 불순물이 없도록 완전히 용해시키고 상온에서 24시간 정도 교반시킨 후 전기방사에 이용하는 것이 바람직하다. For electrospinning, the polymers must be uniformly dissolved in a solvent. As a solvent for dissolving the polymer, ie, polygammaglutamic acid, biodegradable polymer and hydrophilic polymer, respectively or together, alkaline water, trifluoro acetic acid (TFA), dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide sulfoxide, TFE (trifluoro ethylene), acetone (acetone), hexafluorofluoro isopropanol (HFIP), methylene chloride (MC), tetrahydrofuran (THF), acetic acid, and formic acid Or a mixture of two or more may be used. More preferably, TFA having high spinnability is used as the solvent. The dissolving method is to prepare a polygamma glutamic acid solution by first dissolving polygamma glutamic acid in a solvent, and then adding a biodegradable polymer and a hydrophilic polymer, or polygamma glutamic acid, a biodegradable polymer, and a hydrophilic polymer, respectively. The method of mixing after melt | dissolving in a solvent can be used. In this case, in order to make a uniform solution state, the solution is stirred for 1 to 24 hours in a constant temperature bath at 20 ° C. to 90 ° C. to be completely dissolved to avoid impurities, and stirred at room temperature for about 24 hours, and then used for electrospinning.

상기 전기방사는 바람직하게는, 도 1에 도시된 전기방사장치를 이용하여 고정된 평판 집전판 또는 회전하는 드럼 집전판을 사용한다. 본 발명에서는 다양한 공정인자 중 섬유형태에 중요한 영향을 주는 용액의 농도, 인가전압, 방사거리, 유체속도, 집전판의 형태, 습도 등에 따른 각각의 나노섬유 시트를 제조한 후 구조 및 형태를 분석하여 재현성이 가장 좋은 전기방사조건을 구하여 적용하였다. 본 발명에서 전기방사는 바람직하게는, 혼합용액의 농도 0.1∼50 중량%, 전압5∼100 kV, 용액의 토출속도 0.1∼10 ㎖/h, 방사거리 3∼50 ㎝ 및 습도 1∼30%의 전기방사 조건으로 수행한다. The electrospinning preferably uses a flat plate collector plate or a rotating drum collector plate fixed using the electrospinning device shown in FIG. In the present invention, after fabricating each nanofiber sheet according to the concentration of the solution, applied voltage, spinning distance, fluid velocity, the shape of the current collector plate, humidity, etc., which have an important effect on the fiber form of various process factors after analyzing the structure and shape Electrospinning conditions with the best reproducibility were obtained and applied. In the present invention, electrospinning is preferably performed at a concentration of 0.1-50% by weight of the mixed solution, a voltage of 5-100 kV, a discharge rate of 0.1-10 ml / h of the solution, a spinning distance of 3-50 cm and a humidity of 1-30%. Carry out under electrospinning conditions.

폴리감마글루탐산/PLGA/PEO의 혼합용액을 전기방사시켜 얻어진 본 발명의 나 노섬유시트는 섬유의 직경이 나노스케일이기 때문에 매우 높은 비표면적을 가지며, 유연하고, 3차원적 다공성을 지닌 부직포 구조가 된다. 본 발명의 나노섬유시트(유착방지막)은 이런 구조이기 때문에 상처부위에 쉽게 접착할 수 있으며, 분해속도가 신속하고, 함유된 약물의 방출 또한 신속하게 이루어질 수 있다. 본 발명에서 제조된 나노섬유의의 평균 직경은 10∼2000 nm가 바람직하다. The nanofiber sheet of the present invention, obtained by electrospinning a mixed solution of polygammaglutamic acid / PLGA / PEO, has a very high specific surface area and has a flexible, three-dimensional porous nonwoven fabric structure because the diameter of the fiber is nanoscale. do. Since the nanofiber sheet (anti-adhesion film) of the present invention is such a structure, it can be easily adhered to the wound site, the decomposition rate is fast, and the release of the contained drug can also be made quickly. The average diameter of the nanofibers produced in the present invention is preferably 10 to 2000 nm.

본 발명의 나노섬유시트는 유착방지막으로 사용되는 것 외에도 창상치료용 피복재 및 조직공학용 스캐폴드(scaffold) 등으로도 이용될 수 있다. The nanofiber sheet of the present invention may be used as a wound treatment coating material and tissue engineering scaffold in addition to being used as an anti-adhesion film.

본 발명에서는, 제조된 나노섬유시트의 유착방지막으로서의 사용 가능성 및 효과를 확인하기 위해 In vitro 생분해 거동 실험을 실시하였다. 종래의 유착방지막 중 일부는 분해속도가 너무 빨라서 치료가 완료되기 이전에 흡수되거나 분해속도가 너무 길어 이물반응을 유발하는 단점이 있었다. 일반적으로 유착방지막은 치료가 완료되기 전에는 상처부위를 완벽히 차단해주고 그 이후에는 분해되어 생체내로 흡수되는 것이 가장 바람직하다. 보통 외과적 수술 후 상처의 치유기간은 7일 정도 소요되므로, 이러한 관점에서 볼 때 유착방지막은 7일 전후로 분해가 진행되는 것이 가장 바람직하다고 할 수 있다. 하기 실험예로 확인되는 바와 같이 본 발명의 나노섬유시트(유착방지막)은 7일 전후로 분해가 진행되어 실험 중인 소재 중 가장 바람직한 것으로 나타났다. In the present invention, in vitro biodegradation behavior experiment was conducted to confirm the availability and effect of the prepared nanofiber sheet as an anti-adhesion film. Some of the conventional anti-adhesion films have a disadvantage in that the decomposition rate is too fast to be absorbed before treatment is completed or the decomposition rate is too long to cause a foreign body reaction. In general, the anti-adhesion film is most preferably blocked completely before the treatment is completed, and then decomposed and absorbed into the living body. Usually, since the wound healing period takes about 7 days after surgery, it can be said that from this point of view, the anti-adhesion film is most preferably decomposed about 7 days. As confirmed by the following experimental example, the nanofiber sheet (anti-adhesion film) of the present invention was decomposed about 7 days and was found to be the most preferable among the materials under test.

또한, 본 발명에서는 In vitro 약물방출 거동 분석 실험을 실시하여 나노섬유시트에 함유된 약물의 약물의 방출속도와 지속시간을 확인하였다. 보통 수술 후 조직유착 기전에 관련되는 시간은 3일 이내이며 치료가 완료되는 기간은 7일 정도 인 것으로 알려져 있다. 그 메커니즘을 보면 상처나 염증부위 주변에 혈장섬유소 분비액 (serofibrinous exudate)이 분비되고 피브린이 침착되며, 3시간 이내에 주변의 다른 조직들과 접착되어 피브린 매트릭스(fibrin matrix)를 형성하게 된다. 정상적인 경우, 이렇게 형성된 피브린 매트릭스는 생체 내의 단백질 분해효소에 의해 분해되어 흡수됨으로써 며칠 이내에 사라지지만, 대부분 조직의 자체 분해 능력을 넘어 과다하게 생성, 축적되면 상처주변에 쌓이고 주변조직들과 접착되어 결과적으로 체내에서 유착을 일으키게 된다. 이와 같은 일련의 피브린 형성기작 (fibronogenesis)과 피브린 분해기작 (fibronosis)의 밸런스에 의해 유착이 발생한다. 즉, 효과적인 유착방지를 위해서는 3일 이전에 도입된 약물이 상처부위에 대부분 방출되어야 하며, 초기에 염증반응을 제압할 수 있도록 약물이 신속하게 방출되어야 한다. 이런 관점에서 볼 때 본 발명의 약물을 함유하는 나노섬유시트는 실험된 소재 중 가장 바람직한 약물방출거동을 나타냈다.In addition, in the present invention, the in vitro drug release behavior analysis experiment was carried out to confirm the release rate and duration of the drug of the drug contained in the nanofiber sheet. Usually, the time required for tissue adhesion mechanism after surgery is less than 3 days, and the duration of treatment is known to be about 7 days. The mechanism reveals the release of plasma fibrin (serofibrinous exudate) around the wound or inflamed area, fibrin deposits, and adhesion to other surrounding tissues within three hours to form a fibrin matrix. Normally, the fibrin matrix thus formed disappears within a few days by being decomposed and absorbed by proteolytic enzymes in vivo, but most of the fibrin matrix is excessively generated and accumulated beyond the tissue's self-degrading ability, and is accumulated around wounds and adheres to surrounding tissues. It causes adhesion in the body. Adhesion occurs due to the balance of a series of fibronogenesis and fibronosis. That is, in order to effectively prevent adhesion, most of the drug introduced before 3 days should be released to the wound area, and the drug must be released quickly to suppress the inflammatory response at an early stage. From this point of view, the nanofiber sheet containing the drug of the present invention exhibited the most desirable drug release behavior among the tested materials.

[실시예][Example]

이하 구체적인 실시예 및 실험예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 실험예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples and experimental examples. However, these Examples and Experimental Examples are only for illustrating the present invention more specifically, and the scope of the present invention is not limited by these Examples and Experimental Examples.

실시예 1Example 1

폴리감마글루탐산 나노섬유 시트의 제조Preparation of Polygamma Glutamic Acid Nanofiber Sheet

폴리감마글루탐산을 주성분으로 하는 나노섬유 시트를 제조하기 위하여 균일한 γ-PGA-TFA 10 wt% 용액을 제조 후 전기방사 하였다. 다른 공정인자로는 전압 16 kV, 방사거리 18 ㎝, 유체속도 1 ㎖/h로 고정시키고 드럼콜렉터 (20 rpm = 13.56 m/min)에 10시간 동안 방사하였으며 습도는 30% 이하로 건조한 조건을 유지하였다. 그 후 대기 중에 존재하는 수분에 의한 γ-PGA 나노섬유의 가수분해를 방지하기 위해 회수한 나노섬유 시트를 즉시 약 7 x 7 ㎝ 크기로 잘라 가교용액에 담그고 10시간 동안 밀봉하여 가교시켰다. 이 때 사용한 가교용액은 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI, Fluka)와 이소프로판올(HPLC grade, Sigma)을 1 : 99 v/v% 비율로 혼합한 용액을 사용하였다. 이때 나노섬유의 가교도가 너무 높으면 푸석푸석해지게 되므로, 이를 방지하기 위해 헥사메틸렌디이소시아네이트와 이소프로판올의 혼합비율을 1:99 v/v%로 조성한 가교용액을 사용하는 것이 좋다. 유착방지막으로서 적합한 유연성과 물성을 지닌 나노섬유시트의 가교가 완료되면 시트에 포함된 잔존용매와 가교용액을 제거하기 위하여 35℃ 진공오븐에서 5시간 동안 충분히 진공건조 시켰다. 그리고 알루미늄 호일에서 떼어낸 나노섬유 시트는 최종적으로 UV-sterilizer (VS-950M, Vision scientific Co. Ltd.)에서 1시간가량 멸균 후 제습보관 하였다. 제조된 나노섬유 부직포를 전자현미경을 통해 확대하여 관찰한 결과를 도 2에 나타내었다. In order to prepare a nanofiber sheet containing poly gamma glutamic acid as a main component, a uniform γ-PGA-TFA 10 wt% solution was prepared and electrospun. Other process factors were fixed at a voltage of 16 kV, a spinning distance of 18 cm, a fluid velocity of 1 ml / h, spinning for 10 hours at a drum collector (20 rpm = 13.56 m / min), and maintaining humidity at 30% or less. It was. Thereafter, in order to prevent hydrolysis of γ-PGA nanofibers by moisture present in the air, the recovered nanofiber sheets were cut to about 7 x 7 cm in size and immediately immersed in a crosslinking solution and sealed for 10 hours to crosslink. The cross-linking solution used was a mixture of hexamethylene diisocyanate (HMDI, Fluka) and isopropanol (HPLC grade, Sigma) at a ratio of 1:99 v / v%. At this time, if the crosslinking degree of the nanofibers is too high, it will become loose, so in order to prevent this, it is preferable to use a crosslinking solution having a mixing ratio of 1:99 v / v% of hexamethylene diisocyanate and isopropanol. When the crosslinking of the nanofiber sheet having suitable flexibility and physical properties as the anti-adhesion film was completed, the resultant was dried in a vacuum oven at 35 ° C. for 5 hours in order to remove the remaining solvent and the crosslinking solution. The nanofiber sheet removed from the aluminum foil was finally dehumidified after sterilization for about 1 hour in a UV-sterilizer (VS-950M, Vision scientific Co. Ltd.). The result of observing the prepared nanofiber nonwoven fabric by using an electron microscope is shown in FIG. 2.

실시예 2Example 2

폴리감마글루탐산/PLGA 나노섬유 시트의 제조Preparation of Polygamma Glutamic Acid / PLGA Nanofiber Sheet

폴리감마글루탐산에 PLGA을 혼합한 나노섬유를 제조하였다. 먼저 균일한 γ-PGA/PLGA (1:1)-TFA 10 wt% 용액을 제조하고 충분히 교반한 후 전기방사 하였다. 공정인자로는 전압 16 kV, 방사거리 20 ㎝, 유체속도 1 ㎖/h로 고정시키고 드럼콜렉터 (20 rpm)에 10시간 동안 방사하였으며 습도는 30% 이하로 유지하였다. 그 후 시트에 포함된 잔존용매를 제거하기 위하여 35℃ 진공오븐에서 3시간 동안 충분히 건조시켰다. 그리고 알루미늄 호일에서 떼어낸 순수한 나노섬유 시트는 밀봉하여 제습보관 하였다. 제조된 나노섬유 부직포를 전자현미경을 통해 확대하여 관찰한 결과를 도 2에 나타내었다. Nanofibers were prepared in which PLGA was mixed with polygammaglutamic acid. First, a uniform γ-PGA / PLGA (1: 1) -TFA 10 wt% solution was prepared, sufficiently stirred, and electrospun. The process factors were fixed at a voltage of 16 kV, a spinning distance of 20 cm, a fluid velocity of 1 ml / h, and spun at a drum collector (20 rpm) for 10 hours, and kept at a humidity of 30% or less. Thereafter, in order to remove the residual solvent contained in the sheet, it was sufficiently dried in a vacuum oven at 35 ° C. for 3 hours. The pure nanofiber sheet removed from the aluminum foil was sealed and dehumidified. The result of observing the prepared nanofiber nonwoven fabric by magnifying through an electron microscope is shown in FIG. 2.

실시예 3Example 3

폴리감마글루탐산/PLGA/PEO 나노섬유 시트의 제조Preparation of Polygamma Glutamic Acid / PLGA / PEO Nanofiber Sheets

폴리감마글루탐산에 PLGA와 PEO를 혼합한 용액을 전기방사를 통해 나노섬유로 제조하였다. 먼저 균일한 γ-PGA/PLGA/PEO (4.5:4.5:1)-TFA 12 wt% 용액을 제조하고 충분히 교반 후 전기방사 하였다. 공정인자로는 전압 17 kV, 방사거리 17 ㎝, 유체속도 1 ㎖/h로 고정시키고 드럼콜렉터 (20 rpm)에 10시간 동안 방사하였으며, 습도는 30% 이하로 유지하였다. 그 후 시트에 포함된 잔존용매를 제거하기 위하여 35℃ 진공오븐에서 3시간 동안 충분히 건조시켰다. 그리고 알루미늄 호일에서 떼어낸 순수한 나노섬유 시트는 밀봉하여 제습보관 하였다. 상기에서 제조된 나노섬유 부직포를 전자현미경을 통해 확대하여 관찰한 결과, 다공성이며, 약 400∼600 nm 의 직경을 가지는 나노섬유 집합체인 것을 확인할 수 있었다(도 2). A solution of PLGA and PEO in polygamma glutamic acid was prepared as nanofibers through electrospinning. First, a uniform γ-PGA / PLGA / PEO (4.5: 4.5: 1) -TFA 12 wt% solution was prepared, sufficiently stirred and then electrospun. The process factors were fixed at a voltage of 17 kV, a spinning distance of 17 cm, a fluid velocity of 1 ml / h, and spun at a drum collector (20 rpm) for 10 hours, and kept at a humidity of 30% or less. Thereafter, in order to remove the residual solvent contained in the sheet, it was sufficiently dried in a vacuum oven at 35 ° C. for 3 hours. The pure nanofiber sheet removed from the aluminum foil was sealed and dehumidified. As a result of observing the nanofiber nonwoven fabric prepared above through an electron microscope, it was confirmed that the nanofiber aggregate is porous and has a diameter of about 400 to 600 nm (FIG. 2).

비교예 1Comparative Example 1

PLGA 나노섬유 시트의 제조Preparation of PLGA Nanofiber Sheets

생분해성/생체적합성 공중합체로 널리 알려져 있고 의료용으로 FDA (Food and Drug Administration) 승인을 받은 PLGA를 이용한 나노섬유 시트를 제조하기 위하여 먼저 균일한 PLGA-HFIP 6 wt% 용액을 제조 후 재현성이 좋은 조건에서 전기방사 하였다. 공정인자로는 전압 15 kV, 방사거리 19 ㎝, 유체속도 1 ㎖/h로 고정시키고 평판형 집전판에 5시간 동안 방사하였다. 그 후 시트에 포함된 잔존용매를 제거하기 위하여 35℃ 진공오븐에서 3시간동안 충분히 건조시켰다. 그리고 알루미늄 호일에서 떼어낸 순수한 나노섬유 시트는 밀봉하여 제습보관 하였다. 제조된 나노섬유 부직포를 전자현미경을 통해 확대하여 관찰한 결과를 도 2에 나타내었다. In order to manufacture nanofiber sheets using PLGA, which is widely known as a biodegradable / biocompatible copolymer and has been approved by the Food and Drug Administration (FDA) for medical use, a uniform PLGA-HFIP 6 wt% solution is first prepared and then reproducible conditions are used. Electrospinning at The process factors were fixed at a voltage of 15 kV, a spinning distance of 19 cm, a fluid velocity of 1 ml / h, and spun onto a plate collector for 5 hours. Thereafter, in order to remove the residual solvent contained in the sheet, it was sufficiently dried in a vacuum oven at 35 ° C. for 3 hours. The pure nanofiber sheet removed from the aluminum foil was sealed and dehumidified. The result of observing the prepared nanofiber nonwoven fabric by magnifying through an electron microscope is shown in FIG. 2.

실시예 4Example 4

이부프로펜을 도입한 나노섬유 시트의 제조Preparation of Nanofiber Sheets Incorporating Ibuprofen

폴리감마글루탐산을 포함하는 생분해성 나노섬유에 이부프로펜이 도입된 조직유착방지막을 제조하기 위하여 위의 실시예 1, 2, 3 및 비교예 1에서 제조된 용액과 동일한 용액을 제조한 후 각 용액에 소량의 ibuprofen (2 wt% of solid content)을 첨가하고 균일하게 혼합한 다음 전기방사하였다. 이부프로펜의 혼합으로 인한 전기방사조건의 조정은 없었으며, 이후의 제조공정은 실시예 1 내지 3과 동일하게 실시하였다. 제조된 나노섬유 부직포를 전자현미경을 통해 확대하여 관 찰한 결과를 도 2에 나타내었다. In order to prepare a tissue adhesion preventing film in which ibuprofen was introduced into biodegradable nanofibers containing polygammaglutamic acid, a solution was prepared in the same manner as in the above-described solutions of Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1 Ibuprofen (2 wt% of solid content) was added, mixed uniformly and electrospun. There was no adjustment of the electrospinning conditions due to the mixing of ibuprofen, and subsequent production processes were carried out in the same manner as in Examples 1 to 3. The prepared nanofiber nonwoven fabric was observed in an enlarged view through an electron microscope in FIG. 2.

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1에서 만들어진 다양한 나노섬유시트의 전자현미경사진은 도 2와 같다. 종래의 물리적 장벽으로 제시된 유착방지용 필름이나 스폰지, 하이드로 젤 등은 분해 및 약물방출 속도조절이 어려우나, 실시예 3 및 4에서 제조된 본 발명의 나노섬유 시트는 섬유의 직경이 나노스케일이기 때문에 매우 높은 비표면적을 가지며, 유연하고 3차원적 다공성 부직포 구조이기 때문에 분해속도 및 약물방출이 신속하고 상처부위에 쉽게 접착할 수 있다.Electron micrographs of the various nanofiber sheets made in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 are as shown in FIG. 2. Adhesion prevention films, sponges, hydrogels, etc., which are proposed as conventional physical barriers, are difficult to control decomposition and drug release rates, but the nanofiber sheets of the present invention prepared in Examples 3 and 4 have a very high diameter because the diameter of the fibers is nanoscale. It has a specific surface area, and is a flexible, three-dimensional porous nonwoven fabric, so that the decomposition rate and drug release are quick and easily adhered to the wound.

실험예 1Experimental Example 1

다양한 나노섬유 시트의 물 접촉각 측정Water contact angle measurement of various nanofiber sheets

제조된 나노섬유시트의 표면 특성을 분석하기 위하여 물 접촉각을 측정하였다. 물 접촉각 측정은 고체표면의 젖음성 (wettability) 또는 친수성/소수성 정도를 평가하는데 중요한 척도로 이용된다. 도 3에서와 같이 이부프로펜을 도입한 그룹은 상대적으로 친수성이 증가되었다. 이부프로펜이 도입된 폴리감마글루탐산 나노섬유 시트의 경우 초기에는 소수성 표면성질을 보이지만 시간이 경과 할수록 친수성 표면특성을 나타내었다. 이는 친수성을 향상시키는 이부프로펜을 함유하였기 때문으로 판단된다. γ-PGA 및 PLGA가 상대적으로 소수성 표면특성을 나타내었으며, 이부프로펜을 도입했음에도 불구하고 PLGA-이부프로펜 나노섬유 시트가 시간경과 후에도 상대적으로 소수성 표면특성을 나타내었다. Water contact angle was measured to analyze the surface properties of the prepared nanofiber sheet. Water contact angle measurements are used as an important measure to assess the wettability or degree of hydrophilicity / hydrophobicity of solid surfaces. As shown in FIG. 3, the ibuprofen-introduced group was relatively hydrophilic. The polygamma glutamic acid nanofiber sheet in which ibuprofen was introduced initially showed hydrophobic surface properties but showed hydrophilic surface properties with time. This is considered to contain ibuprofen which improves hydrophilicity. γ-PGA and PLGA showed relatively hydrophobic surface properties, and despite the introduction of ibuprofen, PLGA- ibuprofen nanofiber sheets showed relatively hydrophobic surface properties even after elapse of time.

실험예 2Experimental Example 2

폴리감마글루탐산 나노섬유에 포함된 이부프로펜의 분석Analysis of Ibuprofen in Polygammaglutamic Acid Nanofibers

나노섬유시트에 포함된 극소량의 ibuprofen을 FTIR (FT/IR-460 plus, JASCO, Japan)을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 도 4에서와 같이 이부프로펜을 도입한 폴리감마글루탐산 나노섬유는 이부프로펜과 폴리감마글루탐산에서 관찰되는 특성피크를 모두 가지고 있으므로 확실히 포함되어있다는 것을 확인 할 수 있었다.Very small amount of ibuprofen contained in the nanofiber sheet was analyzed using FTIR (FT / IR-460 plus, JASCO, Japan). As a result, it was confirmed that the polygamma glutamic acid nanofibers introduced with ibuprofen as shown in Figure 4 has all the characteristic peaks observed in ibuprofen and polygammaglutamic acid, so that it is included.

실험예 3Experimental Example 3

In vitroIn vitro 생분해 거동 실험 Biodegradation Behavior Experiment

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 다양한 생분해성 나노섬유의 생분해거동을 분석하기 위하여 제조된 나노섬유시트를 1 x 1 ㎝ 크기로 제작한 다음 24well tissue culture plate 바닥에 고정시킨 후 1 mL 인산완충식염수(phosphate buffered saline, PBS; pH 7.4)를 넣고 인큐베이터(MCO-15AC (164L), 37℃, 5% CO2, SANYO, Japan)에서 시간경과 (3h, 9h, 1d, 3d, 5d, 7d, 9d, 11d, 14d, 17d, 21d, 28d, 35d)에 따라 섬유의 형태변화, 수축 및 생분해 거동을 관찰하였다. 결과는 도 5와 같다. 폴리감마글루탐산 나노섬유와 함께 이부프로펜이 함유된 폴리감마글루탐산/PLGA/PEO 나노섬유가 7일 전후로 빠른 분해속도를 보였으며, 다른 나노섬유는 상대적으로 분해속도가 느리고 특히 PLGA 나노섬유(비교예 1)의 경우 겨우 1일 이 지났음에도 현저한 수축이 발생하였다. In order to analyze the biodegradation behavior of the various biodegradable nanofibers prepared in the above Examples and Comparative Examples, the prepared nanofiber sheet was prepared in a size of 1 x 1 cm, and then fixed on the bottom of a 24well tissue culture plate, followed by 1 mL phosphate buffered saline. (phosphate buffered saline, PBS; pH 7.4) and incubator (MCO-15AC (164L), 37 ° C, 5% CO 2 , SANYO, Japan) time-lapse (3h, 9h, 1d, 3d, 5d, 7d, 9d) , 11d, 14d, 17d, 21d, 28d, 35d) , the morphological changes, shrinkage and biodegradation behavior of the fibers were observed. The results are shown in FIG. Polygammaglutamic acid / PLGA / PEO nanofibers containing ibuprofen together with polygammaglutamic acid nanofibers showed a high degradation rate around 7 days, while other nanofibers had a relatively low degradation rate, especially PLGA nanofibers (Comparative Example 1). In the case of, significant contraction occurred even after 1 day.

종래의 유착방지막 중 일부는 분해속도가 너무 빨라서 치료가 완료되기 이전에 흡수되거나 분해속도가 너무 길어 이물반응을 유발하는 단점이 있었다. 일반적으로 유착방지막은 치료가 완료되기 전에는 상처부위를 완벽히 차단해주고 그 이후에는 분해되어 생체내로 흡수되는 것이 가장 바람직하다. 보통 외과적 수술 후 상처의 치유기간은 7일 정도 소요되므로, 이러한 관점에서 본 발명의 이부프로펜 함유된 폴리감마글루탐산/PLGA/PEO 나노섬유 시트와 같이 7일 전후로 분해가 진행되는 것이 가장 효율적이라고 할 수 있다.Some of the conventional anti-adhesion films have a disadvantage in that the decomposition rate is too fast to be absorbed before treatment is completed or the decomposition rate is too long to cause a foreign body reaction. In general, the anti-adhesion film is most preferably blocked completely before the treatment is completed, and then decomposed and absorbed into the living body. Since wound healing usually takes about 7 days after surgical operation, it is most efficient to decompose around 7 days, such as polygammaglutamic acid / PLGA / PEO nanofiber sheet containing ibuprofen of the present invention. have.

실험예 4Experimental Example 4

In vitroIn vitro 약물방출 거동 분석 Drug Release Behavior Analysis

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 나노섬유의 표면 및 내부에 함유된 비스테로이드성 소염제 (Ibuprofen)의 방출거동을 조사하기 위해 제조된 시편 (2 x 2 ㎝)을 바이알에 넣고 10 mL PBS 용액을 투입한 후 항온조 (37℃)에서 시간경과에 따른 약물 방출거동을 분석하였다. 결과는 도 6과 같다. In order to investigate the release behavior of the nonsteroidal anti-inflammatory agent (Ibuprofen) contained in the surface and inside of the nanofibers prepared in Examples and Comparative Examples, put the prepared specimen (2 x 2 cm) in a vial and 10 mL PBS solution After the injection, the drug release behavior was analyzed over time in a thermostat (37 ℃). The results are shown in FIG.

본 발명의 γ-PGA/PLGA/PEO-Ibuprofen 나노섬유는 하루가 지났을 때 80% 정도의 이부프로펜이 방출되고 일주일 전후로 85%이상 방출됨을 확인하였다. 반면 γ-PGA/PLGA-Ibuprofen 및 PLGA-Ibuprofen 나노섬유의 경우 초기 7일 까지는 약물의 방출양이 미미한 수준이었으며, 그 이후로 방출양이 약간 증가하였으나 35일이 경과하였을 때에도 30% 이하의 약물이 방출되는 것으로 확인되었다. 이는 PLGA의 생분해 거동에서 보았듯이 한 달이 지나서야 나노섬유의 침식이 눈으로 확인될 정도로 발생하기 때문에 약물의 방출속도가 느린 것으로 생각된다. 보통 수술 후 조직유착 기전에 관련되는 시간은 3일 이내이며 치료가 완료되는 기간은 7일 정도인 것으로 알려져 있다. 그 메커니즘을 보면 상처나 염증부위 주변에 혈장섬유소 분비액 (serofibrinous exudate)이 분비되고 피브린이 침착되며, 3시간 이내에 주변의 다른 조직들과 접착되어 피브린 매트릭스(fibrin matrix)를 형성하게 된다. 정상적인 경우, 이렇게 형성된 피브린 매트릭스는 생체 내의 단백질 분해효소에 의해 분해되어 흡수됨으로써 며칠 이내에 사라지지만, 대부분 조직의 자체 분해 능력을 넘어 과다하게 생성, 축적되면 상처주변에 쌓이고 주변조직들과 접착되어 결과적으로 체내에서 유착을 일으키게 된다. 이와 같은 일련의 피브린 형성기작 (fibronogenesis)과 피브린 분해기작 (fibronosis)의 밸런스에 의해 유착이 발생한다. 따라서, 효과적인 유착방지를 위해서는 3일 이전에 도입된 약물이 상처부위에 대부분 방출되어야 하며, 초기에 염증반응을 제압할 수 있도록 약물이 방출되도록 제어되어야 한다. 이런 관점에서 볼 때 본 발명의 γ-PGA/PLGA/PEO-Ibuprofen 나노섬유 시트가 조직유착방지막으로 적용하기에 가장 효과적인 약물방출거동을 나타내었다.It was confirmed that γ-PGA / PLGA / PEO-Ibuprofen nanofibers of the present invention were released about 80% of ibuprofen after one day and released more than 85% around one week. On the other hand, γ-PGA / PLGA-Ibuprofen and PLGA-Ibuprofen nanofibers had a slight release of drug until the first 7 days, and since the release was slightly increased, less than 30% of the drug was released even after 35 days. It was confirmed. This is thought to be a slow release rate of the drug, as seen in the biodegradation behavior of PLGA, after one month, the erosion of nanofibers occurs visually. Usually, the time required for tissue adhesion mechanism after surgery is less than 3 days, and the treatment period is known to be about 7 days. The mechanism reveals the release of plasma fibrin (serofibrinous exudate) around the wound or inflamed area, fibrin deposits, and adhesion to other surrounding tissues within three hours to form a fibrin matrix. Normally, the fibrin matrix thus formed disappears within a few days by being decomposed and absorbed by proteolytic enzymes in vivo, but most of the fibrin matrix is excessively generated and accumulated beyond the tissue's self-degrading ability, and is accumulated around wounds and adheres to surrounding tissues. It causes adhesion in the body. Adhesion occurs due to the balance of a series of fibronogenesis and fibronosis. Therefore, in order to effectively prevent adhesion, most of the drug introduced before 3 days should be released to the wound area, and the drug should be controlled to release the drug so as to suppress the inflammatory response at an early stage. From this point of view, the γ-PGA / PLGA / PEO-Ibuprofen nanofiber sheet of the present invention showed the most effective drug release behavior to be applied as a tissue adhesion prevention film.

실험예 5Experimental Example 5

나노섬유시트 표면에서의 세포증식력 비교Comparison of Cell Proliferation on the Surface of Nanofiber Sheets

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 다양한 나노섬유시트에서의 세포점착 및 증식거동을 조사하여 동물실험에 적용하기 전에 조직유착방지막으로써 가능성을 알아보기 위해 섬유아세포 (Fibroblast)를 배양하여 세포증식 거동을 분석하였다. 결과는 도 7과 같다. 본 발명의 γ-PGA/PLGA/PEO와 γ-PGA/PLGA/PEO-이부프로펜 나노섬유를 지지체로 사용하여 세포배양을 한 경우 세포의 증식이 타 지지체의 경우보다 현저히 저조하였다. 이는 친수성인 γ-PGA 와 PEO 때문에 배양 중에 물을 흡수하여하이드로겔과 유사한 부드러운 막 형태로 변하여 지지체로써 형태를 제공해주지 못 할 뿐만 아니라 세포가 지지체 내부로 성장하지 못하기 때문이다. 반면 γ-PGA/PLGA 및 γ-PGA/PLGA-이부프로펜 나노섬유를 지지체로 사용한 경우에는 세포의 증식이 활발하였다. 이는 γ-PGA/PLGA 시트는 생분해실험에서 관찰하였듯이 수축이 거의 발생하지 않고, 지지체의 구조적 변형도 일어나지 않기 때문에 생체적합성 및 충분한 세포증식 공간을 제공하여 세포의 증식이 가장 우수하였다. 그리고 PLGA 및 PLGA-이부프로펜 나노섬유에서는 상대적으로 세포의 증식률이 낮았는데, 이는 PLGA가 기본적으로 소수성 고분자이면서 배양액 속에서 심하게 수축하는 특징이 있어서 세포가 증식해 나가기에 필요한 공간이 줄어들었기 때문인 것으로 생각된다. Investigation of cell adhesion and proliferation behavior in various nanofiber sheets prepared in Examples and Comparative Examples was carried out by culturing fibroblasts to examine their potential as anti-tissue adhesion membranes before applying them to animal experiments. Analyzed. The results are shown in FIG. When cell culture was performed using the γ-PGA / PLGA / PEO and γ-PGA / PLGA / PEO-ibuprofen nanofibers of the present invention as a support, cell proliferation was significantly lower than that of other supports. This is because the hydrophilic γ-PGA and PEO absorb water during cultivation to change into a soft membrane like hydrogel to provide a form as a support, but also to prevent cells from growing into the support. On the other hand, when γ-PGA / PLGA and γ-PGA / PLGA-ibuprofen nanofibers were used as a support, cell proliferation was active. The γ-PGA / PLGA sheet showed the best growth of the cells by providing biocompatibility and sufficient cell proliferation space because shrinkage did not occur and structural support of the support did not occur as observed in the biodegradation experiment. In the PLGA and PLGA-ibuprofen nanofibers, the cell proliferation rate was relatively low because the PLGA is basically a hydrophobic polymer and severely contracts in the culture medium, which may be due to the reduced space required for the cell proliferation. .

이러한 실험결과로부터 PLGA 시트의 경우 심한 수축으로 인해 오히려 복막의 상처부위를 완벽히 덮어주지 못하거나 한쪽으로 벗겨져서 조직유착방지막으로 부적합 할 것이라 예상된다. 반면 본 발명의 γ-PGA/PLGA/PEO-Ibuprofen 나노섬유시트를 조직유착방지막으로 사용하는 경우에는 단독 폴리감마글루탐산 나노섬유를 유착방지막으로 사용하기 위해 꼭 필요로 하는 가교과정을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, γ-PGA, PLGA, PEO의 비율을 달리하여 나노섬유의 표면개질과 분해속도를 효과적으로 조절하여 섬유성 연결조직세포의 과대증식을 감소해주는 작용을 할 것으로 예상할 수 있었다.These results suggest that PLGA sheets may not be able to completely cover the peritoneal wound due to severe contraction or to be peeled off to one side, making them unsuitable as a tissue adhesion barrier. On the other hand, when the γ-PGA / PLGA / PEO-Ibuprofen nanofiber sheet of the present invention is used as a tissue adhesion prevention film, not only the crosslinking process necessary for using the sole polygamma glutamic acid nanofibers as adhesion prevention film can be reduced. By varying the ratios of γ-PGA, PLGA, and PEO, it was expected to effectively control the surface modification and degradation rate of nanofibers, thereby reducing the overproliferation of fibrous connective tissue cells.

실험예 6Experimental Example 6

동물실험을 통한 조직유착방지 효율 조사Investigation of efficiency of tissue adhesion prevention through animal experiment

상기 실시예 및 비교예에서 폴리감마글루탐산을 함유한 생분해성 나노섬유시트의 유착방지 효과를 평가하기 위하여 실험대상으로 outbred male Sprague Dawley rats을 이용하였다. 수술을 시행하기 전 3일 정도 실험실에서 적응시켰으며, 레트는 8주령 (weight: 230∼280 g) 30 마리를 건강한 상태에서 동물실험에 적용하였다. 동물실험은 복벽 훼손 및 맹장막 마찰 모델 (Renee Kennedy, Darren J. Costain, Vivian C. MeAlister and Timothy D. G. Lee, "Prevention of experimental postoperative peritoneal adhesions by N,O-carboxymethyl chitosan", Surgery, Vol. 120, No. 5, 866-870, 1996)로서 쥐의 배 부위 안쪽 복막을 칼로 긁어내어 상처를 내고 인접한 맹장의 장막을 사포로 마찰시켜 벗겨내어 출혈을 유도하고 유착이 쉽게 발생할 수 있는 조건을 인위적으로 만들어 주었다 (도 8). 대조군으로서 유착방지막을 삽입하지 않은 쥐와 실험군으로는 유착방지막을 삽입한 쥐들에 대하여 4주 후 유착발생 상태, 심도 및 유착방지효과를 살펴보았다. 본 실험의 대조군으로서 유착방지막을 삽입하지 않은 쥐와 실험군으로는 유착방지막을 삽입한 쥐들에 대하여 수술이 끝나고 4주 후 맹장과 복막내부의 조직재생 이 완료되면 다시 쥐의 복부를 열고 유착발생 상태, 심도 및 유착방지효과를 살펴보고 Vlahos의 실험방법 (Angie Vlahos, Pingyang Yu, Charles E. Lucas, Anna M. Ledgerwood, "Effect of a composite membrane of chitosan and poloxamer gel on postoperative adhesive interations", The American Surgeon, Vol. 67, 15-21, 2001)에 따라 유착 정도를 평가하였다. 각 실험에서 측정값은 평균±표준편차 (Mean±S.D.)로 나타내었고, 각 군의 비교는 일원배치 분산분석법 (one-way analysis of variance test)으로 검정 하였으며 p<0.05를 유의하다고 판단하였다. 결과는 표 1에 나타내었다. In order to evaluate the anti-adhesion effect of the biodegradable nanofiber sheet containing polygamma glutamic acid in the above Examples and Comparative Examples, outbred male Sprague Dawley rats were used as the test subjects. Adapted in the laboratory for 3 days prior to surgery, Rett applied 30 animals of 8 weeks of age (weight: 230-280 g) to animal experiments in healthy condition. Animal experiments were carried out by Reven Kennedy, Darren J. Costain, Vivian C. MeAlister and Timothy DG Lee, "Prevention of experimental postoperative peritoneal adhesions by N, O-carboxymethyl chitosan", Surgery , Vol. 120, No. 5, 866-870, 1996), scraping the inner peritoneum of the rat with a knife to injure it, and rubbing the vein of the adjacent appendix with sandpaper to peel it off, inducing bleeding and artificially creating conditions that can easily cause adhesion. (Fig. 8). As a control group, mice in which the anti-adhesion membrane was not inserted and the experimental groups in which the anti-adhesion membrane was inserted were examined after 4 weeks in the state of adhesion, depth and anti-adhesion effect. As a control of the experiment, rats that did not insert the anti-adhesion membrane and the experimental groups were inserted into the abdomen and the peritoneum after 4 weeks after the operation were completed. Investigation of depth and anti-adhesion effect and experimental method of Vlahos (Angie Vlahos, Pingyang Yu, Charles E. Lucas, Anna M. Ledgerwood, "Effect of a composite membrane of chitosan and poloxamer gel on postoperative adhesive interations", The American Surgeon , The degree of adhesion was assessed according to Vol. 67, 15-21, 2001). The measured values in each experiment were expressed as mean ± SD, and the comparison of each group was tested by one-way analysis of variance test and p <0.05 was considered significant. The results are shown in Table 1.

대조군에서는 유착등급이 대부분 4, 5를 나타내었으며 평균 2.33의 수치로 아주 강한 유착형성 정도를 보여주었다. 한편 γ-PGA/PLGA/PEO 및 γ-PGA/PLGA/PEO-Ibuprofen 나노섬유시트를 도입한 실험군의 유착 정도는 1.32와 0.87이라는 수치를 보여주었다. 이는 생체유래의 이상적인 특성을 지닌 폴리감마글루탐산의 생체적합성 및 친수성에 의한 상처치유효과를 향상시켜주는 것에 의한 결과라고 보여지며, 이는 본 발명의 나노섬유시트가 상처의 치료기간에 유효하게 물리적 장벽으로 작용하고 있음을 나타내는 것이다. 또한 이부프로펜을 도입함으로써 유착발생 정도를 다소 감소시켜 준다는 것을 알 수 있었다. 반면, γ-PGA/PLGA 및 γ-PGA/PLGA-Ibuprofen 나노섬유시트를 도입한 실험군의 유착 정도는 2.13 및 2 정도로 나타났다. 이는 대조군에 비해서는 유착 정도가 낮았지만 실험군 중에서는 가장 높은 수치를 나타내었다. γ-PGA 단독으로 나노섬유 시트를 제조하였을 때보다 PLGA를 블렌딩하여 나노섬유를 제조한 경우가 수분에 의한 분해를 보완하여 나 노섬유시트의 물성은 향상되었으나 유착방지제로서의 기능을 향상시키는 데에는 그다지 큰 효과를 주지 못하였다. PLGA 및 PLGA-Ibuprofen 나노섬유시트를 도입한 실험군의 유착정도는 각각 1.38 및 1.13으로 비교적 낮은 수치를 보여주었다. 이 경우 PLGA 고유의 소수성에 의한 나노섬유시트의 수축발생에 의해 상처와의 접촉면을 모두 덮어주지 못하여 유착방지막의 기능을 제대로 하지 못했기 때문에 유착이 형성된 것으로 생각된다. 도 10과 같이, 대조군의 쥐는 맹장과 복벽이 심하게 유착된 반면에 이부프로펜을 도입한 폴리감마글루탐산/PLGA/PEO 그룹은 깨끗하게 치료된 복벽을 보여주었다.In the control group, the degree of adhesion was mostly 4 or 5, and the average degree of adhesion was 2.33. On the other hand, the degree of adhesion of the experimental group incorporating γ-PGA / PLGA / PEO and γ-PGA / PLGA / PEO-Ibuprofen nanofiber sheets showed 1.32 and 0.87. This results from the improvement of the wound healing effect by the biocompatibility and hydrophilicity of the polygamma glutamic acid having the ideal properties derived from the bio-derived, which indicates that the nanofiber sheet of the present invention effectively serves as a physical barrier during the treatment of wounds. It is working. In addition, it was found that the degree of adhesion is somewhat reduced by introducing ibuprofen. On the other hand, the degree of adhesion of the experimental group in which the γ-PGA / PLGA and γ-PGA / PLGA-Ibuprofen nanofiber sheets were introduced was about 2.13 and 2. Although the degree of adhesion was lower than that of the control group, it showed the highest value among the experimental groups. When γ-PGA alone was used to produce nanofibers by blending PLGA with nanoparticles, the physical properties of nanofiber sheets were improved by supplementing the decomposition by moisture, but they were much more effective in improving the function as anti-adhesion agent. It did not work. The degree of adhesion of the experimental group with PLGA and PLGA-Ibuprofen nanofiber sheets was 1.38 and 1.13, respectively. In this case, due to the shrinkage of the nanofiber sheet due to PLGA's inherent hydrophobicity, it is thought that coalescence was formed because the contact surface with the wound could not be completely covered and the adhesion preventing film did not function properly. As shown in FIG. 10, the rats of the control group were heavily adherent to the cecum and abdominal wall, whereas the polygammaglutamic acid / PLGA / PEO group introduced with ibuprofen showed a cleanly treated abdominal wall.

이상의 결과로부터 γ-PGA/PLGA/PEO-이부프로펜 나노섬유 시트의 유착방지 효과가 가장 뛰어남을 동물실험을 통하여 확인할 수 있었다. 또, 유착방지막으로서 활용하기 위해선 생체적합성과 친수성을 띄는 형태의 나노섬유 시트가 맹장과 복벽 사이에서 상처치유효과를 향상시킨 후 빠르게 분해되어야 됨이 확인되었다. From the above results, it could be confirmed through animal experiments that γ-PGA / PLGA / PEO-ibuprofen nanofiber sheet had the most anti-adhesion effect. In addition, in order to utilize as an anti-adhesion film, it was confirmed that the nanofiber sheet having a biocompatibility and hydrophilicity should be rapidly decomposed after improving the wound healing effect between the cecum and abdominal wall.

앞의 실험 결과에서 이부프로펜을 함유한 폴리감마글루탐산 나노섬유 시트의 유착방지 효과가 가장 뛰어났지만 가교과정을 거치지 않은 폴리감마글루탐산 나노섬유 시트는 수분에 약하여 유착방지막으로 사용하기 부적절한 것으로 최종 평가되었다. 또, 폴리감마글루탐산과 PLGA를 하이브리드한 나노섬유 시트는 물성은 향상되었으나 폴리감마글루탐산에 비해 소수성을 띄는 PLGA의 영향으로 나노섬유 시트의 세포증식이 원활하게 일어날 수 있는 표면으로 개질되어 유착방지막으로서의 기능을 더욱 향상시키는 데에는 그다지 큰 효과를 주지 못하였다. In the previous test results, the polygamma glutamic acid nanofiber sheet containing ibuprofen was the most excellent anti-adhesion effect, but the polygamma glutamic acid nanofiber sheet without crosslinking process was weak in moisture and was finally evaluated as inappropriate for use as an anti-adhesion film. In addition, the nanofiber sheet hybridized with polygamma glutamic acid and PLGA has improved physical properties, but due to the influence of PLGA, which is hydrophobic compared to polygamma glutamic acid, the nanofiber sheet is modified to a surface where cell proliferation can occur smoothly and functions as an anti-adhesion film. It did not have much effect on further improving.

Figure 112008073657718-pat00004
Figure 112008073657718-pat00004

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 균등물에 의하여 정의된다고 할 것이다. The specific parts of the present invention have been described in detail, and for those skilled in the art to which the present invention pertains, these specific descriptions are merely preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereto. Will be obvious. Therefore, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and equivalents thereof.

본 발명의 나노섬유시트는 종래의 유착방지막과 비교하여 유착방지 효과가 우수하여 새로운 고성능의 유착방지제로서 해당 기술분야에서 유용하게 사용될 수 있는 것은 물론 창상치료용 피복재 및 조직공학용 스캐폴드(scaffold) 등 그러한 물성을 요구하는 다양한 의료 용도나 비의료 용도로 이용될 수 있다. Nanofiber sheet of the present invention is excellent in the anti-adhesion effect compared to the conventional anti-adhesion film can be usefully used in the art as a new high-performance anti-adhesion agent, as well as a coating material for wound treatment and scaffolds for tissue engineering, etc. It can be used for various medical or non-medical purposes that require such physical properties.

도 1은 본 발명에서 설계한 전기방사시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of an electrospinning system designed in the present invention.

도 2는 실시예 및 비교예에서 제조된 다양한 나노섬유시트의 표면형태와 평균직경을 보여주는 전자현미경 사진이다.Figure 2 is an electron micrograph showing the surface shape and the average diameter of the various nanofiber sheets prepared in Examples and Comparative Examples.

도 3은 실시예 및 비교예에서 제조된 다양한 나노섬유시트의 물 접촉각을 측정한 결과를 나타낸 것이다.Figure 3 shows the results of measuring the water contact angle of the various nanofiber sheets prepared in Examples and Comparative Examples.

도 4는 이부프로펜이 함유된 폴리감마글루탐산 시트의 FTIR 그래프이다.4 is an FTIR graph of a polygamma glutamic acid sheet containing ibuprofen.

도 5는 실시예 및 비교예에서 제조된 나노섬유시트의 생분해 거동결과를 나타낸 사진이다.Figure 5 is a photograph showing the results of biodegradation behavior of the nanofiber sheets prepared in Examples and Comparative Examples.

도 6은 실시예 및 비교예에서 제조된 나노섬유시트의 시간경과에 따른 약물방출 거동을 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the drug release behavior over time of the nanofiber sheet prepared in Examples and Comparative Examples.

도 7은 각 나노섬유 시트에서의 MTT 분석 결과를 나타낸 그래프이다. 7 is a graph showing the results of MTT analysis in each nanofiber sheet.

도 8은 복벽 훼손 및 맹장막 마찰 모델 동물실험 과정이다.FIG. 8 is an animal test procedure of abdominal wall injuries and the subepilateral friction model.

도 9는 유착형성 및 치료가 완료된 복벽의 사진이다.9 is a photograph of the abdominal wall after the formation of adhesion and treatment.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>  <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 부도체 소재의 피스톤 2 : 전기방사용 주사기    1: Piston of non-conductive material 2: Electrospinning syringe

3 : 주사기 고정대 4 : 회전드럼형태의 집전판    3: syringe holder 4: current collector plate of rotating drum type

5 : 주사기 펌프 6 : 에어컨 (제습기능)    5: syringe pump 6: air conditioner (dehumidification function)

7 : 환풍구 8 : 전열기 (용매 휘발 촉진)    7: Ventilation hole 8: Heater (solvent volatilization promotion)

Claims (11)

폴리감마글루탐산 10∼100 중량부; 생분해성 고분자 10∼100 중량부 및 친수성 고분자 1∼50 중량부를 포함하는 혼합 고분자 용액을 전기방사시켜 얻은 생분해성 나노섬유시트. 10 to 100 parts by weight of poly gamma glutamic acid; Biodegradable nanofiber sheet obtained by electrospinning a mixed polymer solution containing 10 to 100 parts by weight of biodegradable polymer and 1 to 50 parts by weight of hydrophilic polymer. 제1항에 있어서, 상기 생분해성 고분자는 PHB[poly(β-hydroxy butyrate)]; PHBV(3-hydroxy butyrate-co-3-hydroxy valerate); PGA[poly(glycolic acid)]; PLA[poly(lactic acid)]; PLGA(polylactic-co-glycolic acid); PCL[poly(ε-caprolactone)]; 폴리다이옥사논(polydioxanone); 폴리오르소에스테르(polyorthoester); 폴리아하이드라이드(polyanhydride); 키토산(chitosan); 젤라틴(gelatin); 실크(silk); 콜라겐(collagen); 셀룰로오스(cellulose); 알긴산(alginic acid) 및 히알루론산(hyaluronic acid )으로 구성된 군으로부터 하나 또는 둘 이상 선택되는 생분해성 나노섬유시트. The method of claim 1, wherein the biodegradable polymer is PHB [poly (β-hydroxy butyrate)]; 3-hydroxy butyrate-co-3-hydroxy valerate (PHBV); Poly (glycolic acid) [PGA]; PLA [poly (lactic acid)]; Polylactic-co-glycolic acid (PLGA); PCL [poly (ε-caprolactone)]; Polydioxanone; Polyorthoesters; Polyanhydrides; Chitosan; Gelatin; Silk; Collagen; Cellulose; A biodegradable nanofiber sheet selected from the group consisting of alginic acid and hyaluronic acid. 제1항에 있어서, 상기 친수성 고분자는 PEO(poly ethylene oxide); PVA(poly vinyl alcohol);키토산(chitosan); 젤라틴(gelatin); 실크(silk); 콜라겐(collagen); 셀룰로오스(cellulose); 알긴산(alginic acid) 및 히알루론산(hyaluronic acid )으로 구성된 군으로부터 하나 또는 둘 이상 선택되는 생분해성 나노섬유시트. The method of claim 1, wherein the hydrophilic polymer is PEO (polyethylene oxide); Polyvinyl alcohol (PVA); chitosan; Gelatin; Silk; Collagen; Cellulose; A biodegradable nanofiber sheet selected from the group consisting of alginic acid and hyaluronic acid. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합 고분자 용액은 약물을 더 포함하는 생분해성 나노섬유시트. The biodegradable nanofiber sheet of any one of claims 1 to 3, wherein the mixed polymer solution further comprises a drug. 제4항에 있어서, 상기 약물은 아스피린(acetyl salicylic acid); 이부프로펜(ibuprofen); 나프록센(naproxen); 술린닥(sulindac); 디클로페낙; 피록시캄; 케토푸로펜; 디플루니살; 나부메톤; 에토돌락; 옥사푸로진; 인도메싸신(indometh-acin) 및 톨메틴(tolmetin)으로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택된 비스테로이드성 항염증제인 생분해성 나노섬유시트.According to claim 4, wherein the drug is aspirin (acetyl salicylic acid); Ibuprofen; Naproxen; Sulindac; Diclofenac; Pyroxycam; Ketofurofen; Diflunisal; Nabumetone; Etodolak; Oxapurozin; A biodegradable nanofiber sheet which is a nonsteroidal anti-inflammatory agent selected from the group consisting of indometh-acin and tolmetin. 제4항에 있어서, 상기 약물은 페니실린(penicillin); 스트렙토마이신(streptomycin); 테트라사이클린(tetracycline); 카나마이신(kanamycin); 클로람페니콜(chliramphenicol); 악토노마이신(actinomysin); 암피실린(ampicillin); 바시트라신(bacitracin); 그라미시딘(gramicidin); 날리딕신산(naildixic acid); 네오마이신(neomtcin); 노낵틴(nonactin); 노르플록사신(norfloxacin); 패튤린(patulin) 및 테라마이신(terramysin)으로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택된 항생제인 생분해성 나노섬유시트. The method of claim 4, wherein the drug comprises penicillin; Streptomycin; Tetratracycline; Kanamycin; Chloramphenicol; Actinomysin; Ampicillin; Bacitracin; Gramicidin; Nalidixic acid; Neomycin; Nonactin; Norfloxacin; A biodegradable nanofiber sheet, which is an antibiotic selected from the group consisting of patulin and teramycin. 제4항에 있어서, 상기 약물은 니트로겐 머스타드(Nitrogen Mustard); 클로람부실(Chlorambucil); 멜팔란(Melphalan); 사이클로포스파마이 드(cyclophosphamide); 프로카바진(Procarbazine); 메소트렉세이트(Methotrexate. :MTX); 6-메르캅토퓨린(6-MP); 6-티오구아닌(6-Thio-Guanine); 5-플루오로우라실(5-fluorouracil); 시타라빈(Cytarabine); 아드리아마이신(adriamycin); 다우노루비신(Daunorubicin); 블레오마이신(bleomycin); 미토마이신-C(mitomycin-C); 악티노마이신-D(Actinomycin-D); 빈크리스틴(vincristine); 빈블라스틴(Vinblastine); VP-16-213; VM-26; 시스플라틴(Cisplatin) 및 o,p-DDD으로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택된 항암제인 생분해성 나노섬유시트.The method of claim 4, wherein the drug comprises: nitrogen mustard; Chlorambucil; Melphalan; Cyclophosphamide; Procarbazine; Mesotrexate (MTX); 6-mercaptopurine (6-MP); 6-Thioguanine; 5-fluorouracil; Cytarabine; Adriamycin; Daunorubicin; Bleomycin; Mitomycin-C; Actinomycin-D; Vincristine; Vinblastine; VP-16-213; VM-26; A biodegradable nanofiber sheet which is an anticancer agent selected from the group consisting of cisplatin and o, p-DDD. 제1항에 있어서, 섬유 단면의 평균 직경이 10∼2000 nm인 생분해성 나노섬유시트. The biodegradable nanofiber sheet according to claim 1, wherein an average diameter of the fiber cross section is 10 to 2000 nm. 제1항에 있어서, 유착방지막, 창상치료용 피복재, 조직공학용 스캐폴드(scaffold) 중 어느 하나의 용도를 갖는 생분해성 나노섬유시트. The biodegradable nanofiber sheet according to claim 1, wherein the biodegradable nanofiber sheet has any one of an anti-adhesion film, a wound treatment coating material, and a tissue engineering scaffold. (a) 폴리감마글루탐산 10∼100 중량부; 생분해성 고분자 10∼100 중량부; 및 친수성 고분자 1∼50 중량부를 용매에 용해시켜 혼합 고분자 용액을 만드는 단계와,(a) 10 to 100 parts by weight of polygamma glutamic acid; 10 to 100 parts by weight of the biodegradable polymer; And dissolving 1-50 parts by weight of the hydrophilic polymer in a solvent to form a mixed polymer solution, (b) 상기 혼합 고분자 용액을, 용액 농도 0.1∼50 중량%, 전압 5∼100 kV, 용액의 토출속도 0.1∼10 ㎖/h, 방사거리 3∼50 ㎝ 및 습도 1∼30%의 전기방사 조건으로 전기방사시켜 나노섬유시트를 수득하는 단계를 포함하는 생분해성 나노섬유 시트의 제조방법.(b) The electrospinning conditions of the mixed polymer solution at a solution concentration of 0.1 to 50% by weight, a voltage of 5 to 100 kV, a discharge rate of the solution to 0.1 to 10 ml / h, a spinning distance of 3 to 50 cm, and a humidity of 1 to 30%. Method of producing a biodegradable nanofiber sheet comprising the step of electrospinning to obtain a nanofiber sheet. 제10항에 있어서, 상기 용매는 알칼리수; 트리플루오로아세트산(TFA; trifluoro acetic acid); 디메틸포름아마이드(dimethyl formamide); 디메틸설폭시드(dimethyl sulfoxide); TFE(trifluoro ethylene); 아세톤(acetone); HFIP(hexa fluoro isopropanol); MC(methylene chloride); THF(tetra hydro furan); 아세트산(acetic acid) 및 포름산(formic acid)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합용매인 생분해성 나노섬유시트의 제조방법.The method of claim 10, wherein the solvent is alkaline water; Trifluoro acetic acid (TFA); Dimethyl formamide; Dimethyl sulfoxide; Trifluoro ethylene (TFE); Acetone; Hexa fluoro isopropanol (HFIP); Methylene chloride (MC); Tetra hydro furan (THF); Method for producing a biodegradable nanofiber sheet is one or two or more mixed solvents selected from the group consisting of acetic acid and formic acid.
KR1020080104228A 2008-10-23 2008-10-23 Biodegradable Nanofiber sheet for Anti-adhesion Membrane and Process for Preparing the Same KR101005079B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080104228A KR101005079B1 (en) 2008-10-23 2008-10-23 Biodegradable Nanofiber sheet for Anti-adhesion Membrane and Process for Preparing the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080104228A KR101005079B1 (en) 2008-10-23 2008-10-23 Biodegradable Nanofiber sheet for Anti-adhesion Membrane and Process for Preparing the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100045158A KR20100045158A (en) 2010-05-03
KR101005079B1 true KR101005079B1 (en) 2010-12-30

Family

ID=42272943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080104228A KR101005079B1 (en) 2008-10-23 2008-10-23 Biodegradable Nanofiber sheet for Anti-adhesion Membrane and Process for Preparing the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101005079B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101328645B1 (en) 2011-02-28 2013-11-14 주식회사 원바이오젠 Nano/micro hybrid fiber non-woven fabric using biodegradable polymers and method for preparing the same
KR20150134193A (en) * 2014-05-21 2015-12-01 강호창 a resorbable chollagen membrane and a method of preparing the same
KR101626220B1 (en) 2014-11-27 2016-06-01 금오공과대학교 산학협력단 Film-type anti-adhesion membranes comprising silk fibroin and preparing method thereof
KR101807086B1 (en) 2016-03-03 2017-12-11 원광대학교산학협력단 Porous filament fabrication method and nerve conduit fabrication method
KR20180059308A (en) * 2016-11-25 2018-06-04 주식회사 비움텍 Anti-adhesion composition comprising hyaluronic aicd and poly-gamma-glutamate acid
KR20210106260A (en) 2020-02-20 2021-08-30 주식회사 원바이오젠 Monolayer nanofibrous anti-adhesion membranes produced by electric radiation and heat press and producing method thereof
KR20240039496A (en) 2022-09-19 2024-03-26 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 Multi-functional film for tendon regeneration and method thereof

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101439032B1 (en) * 2013-06-13 2014-09-05 동아에스티 주식회사 Pharmaceutical composition containing piroxicam and hyaluronic acid for the treatment of osteoarthritis
RU2525181C1 (en) * 2013-07-26 2014-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ КПССЗ" СО РАМН) Method for preparing biodegradable membranes for preventing adhesion formation following cardiosurgical operations
CN103603138B (en) * 2013-11-15 2016-06-01 无锡中科光远生物材料有限公司 The preparation method of a kind of PLGA tunica fibrosa transplanted for cornea tissue
KR101606455B1 (en) * 2014-03-10 2016-03-28 대구가톨릭대학교산학협력단 Double porous nerve conduits using phase separation step and preparation method thereof
KR101667404B1 (en) * 2014-09-11 2016-10-19 중앙대학교 산학협력단 Wound Dressings Immobilized Protein Drugs Using Photo Curable Gelatin Derivatives and Method for Producing the Same
KR101534522B1 (en) * 2014-09-12 2015-07-07 주식회사 웰나노스 Manufacturing method of drug releasing biodegradable fiber chip for dental use
KR101865769B1 (en) 2015-05-11 2018-06-11 주식회사 아모라이프사이언스 Cell culture scaffold
KR20170079723A (en) * 2015-12-31 2017-07-10 주식회사 웰나노스 Drug releasing biodegradable fiber chip for dental use and manufacturing method of the same
KR101869280B1 (en) * 2018-04-02 2018-06-20 광주과학기술원 Tissue anti-adhesion adjuvant and the prepartion method thereof
CN109568298B (en) * 2019-01-24 2022-06-21 浦易(上海)生物技术股份有限公司 Middle ear anti-adhesion drug sustained release system and preparation method and application thereof
CN111558092A (en) * 2020-06-03 2020-08-21 青岛科技大学 Preparation of bio-based degradable medical stent membrane
CN112807854B (en) * 2021-01-28 2022-05-17 宁波方太厨具有限公司 Preparation method of filter screen for filtering oil smoke
CN112933285A (en) * 2021-02-08 2021-06-11 佛山(华南)新材料研究院 Preparation method of medical gelatin dressing for promoting repair
CN113081482B (en) * 2021-04-23 2024-02-27 柏为(武汉)医疗科技股份有限公司 Middle ear anti-adhesion membrane and preparation method thereof
KR102548151B1 (en) * 2021-09-23 2023-06-28 한국과학기술원 Electrospinning composition and biodegradable filter membrane using the same
CN114224610B (en) * 2021-12-15 2024-03-12 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 Anti-adhesion film and preparation method and application thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5941840A (en) 1997-08-16 1999-08-24 Bristol-Myers Squibb Company Multi-layered wound dressing
KR100571672B1 (en) 2005-12-05 2006-04-17 주식회사 바이오리더스 Nanofiber containing -pga and process for preparing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5941840A (en) 1997-08-16 1999-08-24 Bristol-Myers Squibb Company Multi-layered wound dressing
KR100571672B1 (en) 2005-12-05 2006-04-17 주식회사 바이오리더스 Nanofiber containing -pga and process for preparing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문1; 금오공과대학교 대학원

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101328645B1 (en) 2011-02-28 2013-11-14 주식회사 원바이오젠 Nano/micro hybrid fiber non-woven fabric using biodegradable polymers and method for preparing the same
KR20150134193A (en) * 2014-05-21 2015-12-01 강호창 a resorbable chollagen membrane and a method of preparing the same
KR101663625B1 (en) * 2014-05-21 2016-10-10 강호창 a resorbable chollagen membrane and a method of preparing the same
KR101626220B1 (en) 2014-11-27 2016-06-01 금오공과대학교 산학협력단 Film-type anti-adhesion membranes comprising silk fibroin and preparing method thereof
KR101807086B1 (en) 2016-03-03 2017-12-11 원광대학교산학협력단 Porous filament fabrication method and nerve conduit fabrication method
KR20180059308A (en) * 2016-11-25 2018-06-04 주식회사 비움텍 Anti-adhesion composition comprising hyaluronic aicd and poly-gamma-glutamate acid
KR102313490B1 (en) 2016-11-25 2021-10-15 주식회사 비움텍 Anti-adhesion composition comprising hyaluronic aicd and poly-gamma-glutamate acid
KR20210106260A (en) 2020-02-20 2021-08-30 주식회사 원바이오젠 Monolayer nanofibrous anti-adhesion membranes produced by electric radiation and heat press and producing method thereof
KR20240039496A (en) 2022-09-19 2024-03-26 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 Multi-functional film for tendon regeneration and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100045158A (en) 2010-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101005079B1 (en) Biodegradable Nanofiber sheet for Anti-adhesion Membrane and Process for Preparing the Same
KR101175625B1 (en) Biodegradable Nanofiber Sheet for Anti-adhesion Membrane and Process for Preparing the Same
Zhao et al. Preparation of nanofibers with renewable polymers and their application in wound dressing
Raina et al. Polycaprolactone-based materials in wound healing applications
Liu et al. Electrospun PLGA/collagen nanofibrous membrane as early-stage wound dressing
RU2468129C2 (en) Biopolymeric fibre, composition of forming solution for its obtaining, method of forming solution preparation, linen of biomedical purpose, biological bandage and method of wound treatment
ES2638689T3 (en) Ultrafine electro-spun fibers of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof
US8183427B2 (en) Biodegradable absorbents and methods of preparation
US20100244331A1 (en) Method for Production of Nanofibres
KR20080104932A (en) Nanofiber nonwoven comprising chitosan, biodegradable polymer and cell growth factor and method of preparing thereof
KR101578535B1 (en) Multilayered nanofibrous anti-adhesion membranes containing hydrophilic natural polymer and preparation method thereof
KR20070025724A (en) Multi-layered antiadhesion barrier
Shokrollahi et al. Biomimetic double-sided polypropylene mesh modified by DOPA and ofloxacin loaded carboxyethyl chitosan/polyvinyl alcohol-polycaprolactone nanofibers for potential hernia repair applications
KR20140140212A (en) Multilayered nanofibrous anti-adhesion membranes containing hydrophilic natural polymer and preparation method thereof
CN102277737A (en) Preparation method and application of polycaprolactone/natural high-molecular composite porous scaffold
US11801328B2 (en) Electrospun nanofibers and membrane
US10894113B1 (en) Prosthetic implantable antibacterial surgical mesh
Sandri et al. Electrospinning technologies in wound dressing applications
CA2960395C (en) Oriented p4hb implants containing antimicrobial agents
WO2018056937A2 (en) Nanofibrous adhesion barrier
JP2002113087A (en) Absorbent medical synthetic coating material, its manufacturing method, and medical usage
KR100464930B1 (en) Barrier membrance for guided tissue regeneration and the preparation thereof
Latańska et al. The use of chitin and chitosan in manufacturing dressing materials
JP4417909B2 (en) Elastin molded body and production method thereof
WO2015200819A1 (en) Angiogenic devices for wound care

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131108

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141205

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151006

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161212

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171222

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181114

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191205

Year of fee payment: 10