KR101154327B1

KR101154327B1 - 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법

Info

Publication number: KR101154327B1
Application number: KR1020110110662A
Authority: KR
Inventors: 김정현
Original assignee: 주식회사 에코산업
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2012-06-14

Abstract

본 발명은 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리포좀에 상처치료성분을 수용하여 피부를 통해 환부에 원활히 전달시키도록 한 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 상처 발생에 따른 혈액지혈 및 상처치료를 위해 환부에 부착하여 사용하는 상처치료용 패치의 제조방법에 있어서, 공기의 통풍이 가능한 구조의 폴리우레탄의 일면에 핫멜트 접착제 도포 후 염색 또는 실크인쇄되어 색상을 띄는 양방향 복합부직포를 라미네이팅하여 부착하는 단계; 인지질 100중량부 대비 상처치료성분 25~80중량부를 믹싱한 후 얼음을 투입하여 2~6℃를 유지한 상태에서 2분~30분 동안 1~3초 간격으로 3~5초간 초음파 처리하여 상처치료성분이 나노 크기의 입자로 분할되면서 인지질에 둘러싸이도록 하여 캡슐화된 리포좀으로 형성하는 단계; 피부온도에 감응하는 수용성 나노 고분자 물질인 하이드로겔 100중량부 대비 캡슐화된 리포좀 3~8중량부를 60~70℃의 온도에서 1~2시간 믹싱하여 균일하게 혼합하여 졸 상태의 상처치료물질을 제조하는 단계; 상기 단계를 거친 후 졸 상태의 상처치료물질을 양방향 복합부직포에 도포하여 약물층을 형성한 후 이형용 필름을 상기 양방향 복합부직포에 부착시키는 단계; 상기 단계를 거친 후 50~80℃의 온도로 20~48시간 숙성시킨 다음 12~24시간 건조시켜 상처치료물질을 점성을 갖는 겔 상태로 형성하는 단계; 상기 단계를 거친 후 생산하고자 하는 패치의 형태로 재단하는 단계;로 이루어지고, 상기 하이드로겔은 Polyacrylic acid 40~60중량%와, Glycerin 10~40중량%와, 물 10~40중량%와, Sodium hydroxide 1~10중량%와, Agar 0.1~3중량%와, Polysorbate60 0.1~3중량%로 조성되어 피부온도에 감응하여 상기 상처치료성분을 수용한 리포좀을 피부에 전달하는 것을 특징으로 한다.

Description

수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법{manufacturing method of hydrogel patch for wound-healing}

본 발명은 수용성 나노 고분자를 이용한 상처재생 및 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상처재생을 통한 상처치료 및 혈액지혈 유효성분을 나노 캡슐화를 통한 리포좀화 하여 상처재생 및 혈액지혈 성분을 수용하여 피부를 통해 환부에 원활히 전달시킴은 물론 하이드로겔에 의해 지속적으로 전달되어 지도록 한 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법에 관한 것이다.

전신 또는 국부에서 약효를 얻기 위해서 경피 투과 제제의 여러가지 형태를 이용하여 약물을 피부를 통해 흡수시키는 것이 행하여지고 있다. 이러한 경피 투과법은 종래의 경구 투여법에 비해 여러 가지 장점이 있을 수 있다.

예를 들면 경구 투여시 많은 약물이 간장의 대사작용으로 많은 양이 분해되고, 이러한 결과로 과량의 약물을 복용함으로 위장장애 등과 같은 부작용을 나타내고 있다. 만일 경피 투과법을 이용한다면 이와 같은 부작용을 최소화할 수 있고, 약물의 제어가 가능하며, 여러 번 복용하는 번거로움을 줄일 수 있는 장점을 가진다.

특히, 경구제의 경우 장기간 복용함에 따른 부작용은 더 심각하며, 일반적으로 나타나는 소화기성 궤양, 장출혈, 위출혈 등의 부작용이 악화되어 더 큰 병을 일으킬 수 있는 문제점이 있었다.

이를 해소하고자 위의 경피 투과법을 이용하는 파스형태의 패치를 사용하게 되는데, 대부분의 패치는 치료성분이 외부와 노출된 구조이며, 이에 따라 치료성분을 일시적으로 피부에 전달해주는 효과는 있으나 치료성분이 외부로 증발하는 등 그 효과가 오래가지 못하였으며, 결국 소비자는 패치를 계속해서 바꿔 부착하여야 하는 번거로움이 있을 뿐 아니라 이 경우에도 많은 량의 치료성분이 피부로 전달되지 못하는 문제점이 있었다. 또한 이로 인해 패치의 구입비용 부담과 더불어 패치의 부착에 따른 시간대비 효과가 미흡한 문제점이 있었다.

그리고, 패치 외에 상처치료를 위한 제품으로 연고형태나 크림형태 등으로 된 도포형 제품은 피부에 바를 때 통증을 수반하게 될 뿐만 아니라 국소 부위에 발라진 연고의 높은 흐름성으로 인하여 밖으로 흘러나오는 현상과 외부의 접촉으로 인해 연고가 닦여 없어지는 현상이 빈번하며 외부 오염원으로 인한 2차감염이 발생한다. 이러한 연고의 누출은 치료효과를 감소시킬 뿐만 아니라 시각적 및 촉각적 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.

한편, 본 출원인은 하이드로겔을 이용하여 피부온도에 감응하여 소염진통성분을 피부에 전달시키도록 한 피부외용제로서 특허 제1004140호를 등록받은 바 있다.

위 특허는 우레탄과 부직포를 라미네이팅하여 접착하고, 부직포의 일면에 진통소염제와 하이드로겔이 혼합된 기능성 하이드로겔을 도포하여 숙성 후 건조시켜 피부외용제를 제조하는 방법에 관한 것이다. 그러나 소염진통성분이 상대적으로 입자가 큼에 따라 피부를 통해 모두 침투되지 못하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 외부온도에 민감하게 반응하지 않은 채 피부온도에 반응하여 유효성분을 나노 캡슐화를 통한 리포좀화를 통해 수용된 상처치료성분 및 혈액지혈용 유효성분을 하이드로겔 제형에 탑재하여 피부를 통해 환부에 원활히 전달시키도록 함은 물론 장시간 동안 지속적인 전달로 상처치료 및 혈액지혈 효과를 극대화시키도록 한 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법은 상처 발생에 따른 혈액지혈 및 상처치료를 위해 환부에 부착하여 사용하는 상처치료용 패치의 제조방법에 있어서, 공기의 통풍이 가능한 구조의 폴리우레탄의 일면에 핫멜트 접착제 도포 후 염색 또는 실크인쇄되어 색상을 띄는 양방향 복합부직포를 라미네이팅하여 부착하는 단계; 인지질 100중량부 대비 상처치료성분 25~80중량부를 믹싱한 후 얼음을 투입하여 2~6℃를 유지한 상태에서 2분~30분 동안 1~3초 간격으로 3~5초간 초음파 처리하여 상처치료성분이 나노 크기의 입자로 분할되면서 인지질에 둘러싸이도록 하여 캡슐화된 리포좀으로 형성하는 단계; 피부온도에 감응하는 수용성 나노 고분자 물질인 하이드로겔 100중량부 대비 캡슐화된 리포좀 3~8중량부를 60~70℃의 온도에서 1~2시간 믹싱하여 균일하게 혼합하여 졸 상태의 상처치료물질을 제조하는 단계; 상기 단계를 거친 후 졸 상태의 상처치료물질을 양방향 복합부직포에 도포하여 약물층을 형성한 후 이형용 필름을 상기 양방향 복합부직포에 부착시키는 단계; 상기 단계를 거친 후 50~80℃의 온도로 20~48시간 숙성시킨 다음 12~24시간 건조시켜 상처치료물질을 점성을 갖는 겔 상태로 형성하는 단계; 상기 단계를 거친 후 생산하고자 하는 패치의 형태로 재단하는 단계;로 이루어지고, 상기 하이드로겔은 Polyacrylic acid 40~60중량%와, Glycerin 10~40중량%와, 물 10~40중량%와, Sodium hydroxide 1~10중량%와, Agar 0.1~3중량%와, Polysorbate60 0.1~3중량%로 조성되어 피부온도에 감응하여 상기 상처치료성분을 수용한 리포좀을 피부에 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기 상처치료성분은 센텔라, 카덱소머-요오드, 덱스판테놀, 상피세포성장인자(EGF), 시토스테롤, 소맥증류액, 양파추출물, 헤파린, 알란토인, 알로에추출물, 부추잎추출물, 무잎추출물, 귀리추출물, 포도씨추출물, 계피추출물, 들깻잎, 엽록소 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.

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상기한 공정을 이루어진 본 발명에 따르면, 외부온도에 민감하게 반응하지 않아 상처치료성분의 증발이 억제된 채 피부온도에 반응하여 액체상태로 변환되면서 리포좀에 수용된 상처치료성분이 피부를 통해 환부에 전달됨으로써 상처치료성분의 흡수율을 높일 수 있게 되고, 하이드로겔에 의한 상처치료성분의 지속적인 용출로 치료효과를 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법의 공정도,
도 2는 본 발명에 의한 하이드로겔 패치의 제조방법을 통해 제조된 패치의 구조도,
도 3은 본 발명에 의한 하이드로겔 패치의 제조방법을 통해 제조된 패치의 사용상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법을 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법을 통해 제조된 패치는 상처발생시 혈액응고와 함께 상처부위를 치료하기 위해 환부에 부착하여 사용하는 것으로, 흔히 사용되는 파스와 같은 형태로 제조되어 진다.

이와 같은 패치는 도 2에 도시된 바와 같이, 기능성 폴리우레탄(10)의 일면 양방향 복합부직포(20)가 부착되어 있고, 상처치료성분이 수용된 리포좀(Liposome)과 하이드로겔이 혼합되어 만들어진 상처치료물질이 양방향 복합부직포(20)에 도포되어 약물층(30)이 형성되어 있으며, 약물층의 공기접촉을 차단하도록 이형용 필름(40)이 부착되어 있다. 라미네이팅된 기능성 폴리우레탄(10)과 양방향 복합부직포(20)의 구조로 인해 장시간 사용시에도 상처치료성분의 증발을 억제하게 되고, 약물층에 함유된 하이드로겔에 의해 상처치료성분이 환부로 지속적으로 용출되어져 기존의 치료제에 비해 월등히 향상된 치료효과를 얻을 수 있게 된다.

도 1을 참조하여 이와 같은 본 발명의 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법을 살펴보면, 기능성 폴리우레탄(10)과 양방향 복합부직포(20)의 부착단계(S100), 리포좀 형성 및 상처치료물질 제조단계(S200), 필름 부착단계(S300), 숙성 및 건조단계(S400), 재단단계(S500)를 포함하여 이루어진다.

상기 기능성 폴리우레탄(10)은 자체적으로 공기의 통풍이 가능한 구조로 이루어진 기능성 폴리우레탄을 사용하도록 하여 높은 인장강도와 내구력을 갖도록 한다. 이러한 기능성 폴리우레탄은 가격이 저렴하며, 자체적인 공기 통풍기능으로 인해 별도로 공기의 통풍을 위해 통공을 형성하지 않아도 되는 이점이 있다. 상기 기능성 폴리우레탄(10)은 열가소성 폴리우레탄이나 열경화성 폴리우레탄을 사용할 수 있는 것으로, 통풍기능을 갖는 우레탄 재질이면 모두 가능하다.

상기 양방향 복합부직포(20)는 실이 엮여져 있는 양방향 부직포나 망사형태의 부직포를 사용할 수 있고, 표면이 굴곡을 갖도록 음각 또는 양각으로 형성할 수도 있으며, 상기 기능성 폴리우레탄과의 부착 전에 다양한 색상을 염색 또는 실크인쇄하여 색상을 띄도록 하거나 특정 로고나 캐릭터, 상표 등의 표장을 인쇄하여 사용한다.

상기 기능성 폴리우레탄(10)과 양방향 복합부직포(20)의 부착단계(S100)는 기능성 폴리우레탄(10)과 양방향 복합부직포(20)를 접착제로 접착시켜 적층시키는 것으로, 우레탄(10)의 일면에 접착제를 도포한 후 부직포(20)를 밀착시킨 상태에서 라미네이팅하여 서로 부착시킨다. 상기 접착제로는 무독성 핫멜트(hot melt)를 사용하면 된다.

상기 리포좀 형성 및 상처치료물질 제조단계(S200)는 상처치료성분을 리포좀의 내부로 수용하는 리포좀 형성단계(S210)와, 하이드로겔을 리포좀과 혼합하여 상처치료물질을 제조하는 단계(S220)를 포함한다.

상기 상처치료성분을 리포좀의 내부로 수용하는 단계(S210)는 콩이나 계란 또는 동물의 간 등에서 인지질을 추출하고, 그 인지질 100중량부 대비 상처치료성분 25~80중량부를 믹싱한다.

이때, 상기 상처치료성분은 그 입자가 커 인지질과 원활히 혼합되지 않음은 물론 인지질의 내부로 원활히 수용되지 않음에 따라 초음파로 조사하여 상처치료성분을 깨뜨리면서 나노 크기의 입자로 분할시켜 인지질에 둘러싸이도록 함으로써 인지질의 내부로 수용될 수 있게 하여 공모양의 구형으로 된 리포좀으로 형성하게 되는 것이다.

여기서, 상기 상처치료성분은 센텔라, 카덱소머-요오드, 덱스판테놀, 상피세포성장인자(EGF), 시토스테롤, 소맥증류액, 양파추출물, 헤파린, 알란토인, 알로에추출물, 부추잎추출물, 무잎추출물, 귀리추출물, 포도씨추출물, 계피추출물, 들깻잎, 엽록소 중 어느 하나 이상일 수 있고, 이 외에도 혈액응고 및 혈액지혈과 함께 상처치료가 가능한 성분이면 가능하다.

상기 인지질과 상처치료성분의 혼합비는 위에 기재한 바와 같이, 인지질 100중량부 대비 상처치료성분 25~80중량부를 혼합한다. 상처치료성분이 인지질보다 많게 되면 리포좀 형성시 상처치료성분이 인지질 내부로 모두 수용되지 못할 수 있기 때문에 상처치료성분은 인지질의 량보다 미만이 되도록 한다.

상기 상처치료성분과 인지질의 믹싱 후 초음파 처리하는 경우에는 초음파 처리시 많은 열이 발생함에 따라 온도를 하강시키도록 얼음을 투입하고, 2~6℃를 유지한 상태에서 초음파 처리하도록 한다.

초음파 처리시에는 조사되는 초음파에 의해 상처치료성분이 너무 작게 깨지지 않도록 함은 물론 원활히 섞여지면서 인지질 내부로 상처치료성분이 들어가도록 2~30분 동안 1~3초 간격으로 3~5초간 반복하여 조사하도록 한다.

상기 하이드로겔을 리포좀과 혼합하여 상처치료물질을 제조하는 단계(S220)는 위 S210 단계를 거쳐 내부에 상처치료성분을 수용한 리포좀과 하이드로겔을 믹싱하여 하이드로겔 내부로 리포좀을 수용시키거나 리포좀 틈새로 하이드로겔 입자를 투입시키도록 하여 하이드로겔과 리포좀을 균일하게 혼합하도록 하는 단계로서 혼합율을 높이기 위해 60~70℃에서 1~2시간 조액하여 상처치료물질을 제조하게 된다.

상기 하이드로겔은 피부온도에 감응하도록 조성되어 체온에 의해 상처치료성분을 환부에 전달하도록 이루어진 수용성 나노 고분자 물질로서, Polyacrylic acid 40~60중량%와, Glycerin 10~40중량%와, 물 10~40중량%와, Sodium hydroxide 1~10중량%와, Agar 0.1~3중량%와, Polysorbate60 0.1~3중량%로 조성되어 진다.

이때, 상기 Sodium hydroxide은 체온, 즉 피부온도에 감응하여 겔상태의 하이드로겔을 녹여 유동상태로 변화시킴으로써 결국 리포좀 내부에 수용된 상처치료성분을 환부로 잘 전달되게 하는 역할을 하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 패치를 부착하게 되면, 양방향 복합 부직포에 무독성 핫멜트 방식으로 라미네이팅된 기능성 폴리우레탄에 의해 외부와 차단되어져 외부온도에 민감하게 반응하지 않은 채 겔상태를 유지하게 되며, 이 상태에서 피부온도 즉, 체온에 의해 하이드로겔이 반응하면서 겔상태의 상처치료물질을 유동상태로 변화시키도록 하여 하이드로겔에 함께 혼합되어 있는 리포좀을 피부로 전달시키게 되고, 리포좀 내에 수용된 상처치료성분을 환부에 침투시키게 되는 것이다.

상기 하이드로겔과 리포좀의 혼합비는 하이드로겔 100중량부 대비 리포좀 3~8중량부를 혼합한다. 하이드로겔과 리포좀의 혼합에 따른 상처치료물질의 조액은 위와 같이 60~70℃에서 1~2시간 동안 혼합하여 졸 상태의 상처치료물질을 조액한다.

한편, 졸 상태의 상처치료물질을 부직포의 표면에 도포하여 약물층을 형성하고, 이형용 필름을 롤링기로 롤링시켜 부착하는 필름 부착단계(S300)을 거치게 된다.

이후, 50~80℃의 온도로 20~48시간 숙성시킨 다음 12~24시간 건조시켜 상처치료물질을 점성을 갖는 겔 상태로 형성하는 숙성 및 건조단계(S400)를 거친다.

숙성기간은 가장 바람직하게는 1일이고, 2일을 넘으면 점차적으로 경화되어지므로 2일을 넘지 않도록 한다. 또한 건조기간은 12시간보다 적으면 점성이 너무 많아 피부에 사용하기에 번거롭고, 24시간을 넘으면 점성이 너무 적어져 사용시 손쉽게 떨어지는 등 불편함에 따라 12~24시간 건조시키도록 한다.

상기 재단단계(S500)에서는 건조가 완료된 상태에서 생산하고자 하는 패치의 형상(원형, 다각형, 특정 형상)으로 재단하게 된다.

상기와 같은 과정을 통해 제조된 상처치료용 패치는 기능성 폴리우레탄에 의해 상처치료물질이 외부온도에 민감하게 반응하지 않은 채 하이드로겔이 피부온도에 반응하여 리포좀에 수용된 상처치료성분을 환부에 원활히 전달시키게 되고, 장시간 동안 지속적인 전달로 인해 상처치료효과를 극대화시킬 수 있게 된다.

10: 우레탄 20: 부직포
30: 약물층 40; 이형용 필름

Claims

상처 발생에 따른 혈액지혈 및 상처치료를 위해 환부에 부착하여 사용하는 상처치료용 패치의 제조방법에 있어서,
공기의 통풍이 가능한 구조의 폴리우레탄의 일면에 핫멜트 접착제 도포 후 염색 또는 실크인쇄되어 색상을 띄는 양방향 복합부직포를 라미네이팅하여 부착하는 단계;
인지질 100중량부 대비 상처치료성분 25~80중량부를 믹싱한 후 얼음을 투입하여 2~6℃를 유지한 상태에서 2분~30분 동안 1~3초 간격으로 3~5초간 초음파 처리하여 상처치료성분이 나노 크기의 입자로 분할되면서 인지질에 둘러싸이도록 하여 캡슐화된 리포좀으로 형성하는 단계;
피부온도에 감응하는 수용성 나노 고분자 물질인 하이드로겔 100중량부 대비 캡슐화된 리포좀 3~8중량부를 60~70℃의 온도에서 1~2시간 믹싱하여 균일하게 혼합하여 졸 상태의 상처치료물질을 제조하는 단계;
상기 단계를 거친 후 졸 상태의 상처치료물질을 양방향 복합부직포에 도포하여 약물층을 형성한 후 이형용 필름을 상기 양방향 복합부직포에 부착시키는 단계;
상기 단계를 거친 후 50~80℃의 온도로 20~48시간 숙성시킨 다음 12~24시간 건조시켜 상처치료물질을 점성을 갖는 겔 상태로 형성하는 단계;
상기 단계를 거친 후 생산하고자 하는 패치의 형태로 재단하는 단계;로 이루어지고,
상기 하이드로겔은 Polyacrylic acid 40~60중량%와, Glycerin 10~40중량%와, 물 10~40중량%와, Sodium hydroxide 1~10중량%와, Agar 0.1~3중량%와, Polysorbate60 0.1~3중량%로 조성되어 피부온도에 감응하여 상기 상처치료성분을 수용한 리포좀을 피부에 전달하는 것을 특징으로 하는 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 상처치료성분은 센텔라, 카덱소머-요오드, 덱스판테놀, 상피세포성장인자(EGF), 시토스테롤, 소맥증류액, 양파추출물, 헤파린, 알란토인, 알로에추출물, 부추잎추출물, 무잎추출물, 귀리추출물, 포도씨추출물, 계피추출물, 들깻잎, 엽록소 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 수용성 나노 고분자를 이용한 상처치료용 하이드로겔 패치의 제조방법.
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