KR101254294B1 - 병원균에 작용하는 바이오신소재와 이를 이용한 보건위생용품 - Google Patents

병원균에 작용하는 바이오신소재와 이를 이용한 보건위생용품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 병원균에 작용하는 바이오신소재와 이를 이용한 보건위생용품에 관한 것으로서, 병원균에 대한 항진균작용, 항염증작용, 항균작용, 탈취작용을 하는 바이오신소재 물질조성 융합기술을 이용하여 섬유직물원단 코팅소재의 제조가공공정에서 생산되는 보건위생용품의 화학적, 약리적 작용 기능을 최적의 상태로 보급할 수 있게 한 것이다.
즉, 본 발명은 바이오나노복합단백질 50~60%에, 글리신, 아라신, 리신, 시스틴, 옥시다아제, 알데히드리아제, 라세마제, 탄산나트륨, 포몰산, 몰식자산을 각각 4~5%씩 혼합하여 조성한 바이오소재 물질을 제1차 유도단백질 공정에서 물리적 화학적으로 약산성처리를 하여 변성물질 메탈단백질(metal protein)소재를 생산하고,
상기에서 생산된 제1차 유도단백질 소재를 제2차 유도단백질 공정에서 물리 화학적으로 산성성질로 변성시켜 다시 분해시켜 아미노산 프로테오스(Proteos), 펩톤(peptone), 펩티드(peptide)를 유도 생산하고, 아미노산과 유기물질 무기물질들이 펩티드결합을 통해서 결합된 고분자 화합물질 소재구성된 제1차 펩티드(Peptide) 결합하여 섬유상 탄성단백질 펩티드(Peptide)가 결합되게 병원균에 작용하는 바이오신소재를 제조하고, 제조된 바이오신소재를 염색처리된 원단에 스프레이 분사하여 건조 후 의료진가운, 환자용 가운, 병동시트, 병동실내 커튼, 호흡기용 마스크와 같은 보건위생용품을 제공토록 하였다.

Description

병원균에 작용하는 바이오신소재와 이를 이용한 보건위생용품{Pathogenic fungus on Bio new material and using health hygiene goods}
본 발명은 병원균에 작용하는 바이오신소재와 이를 이용한 보건위생용품에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 병원균에 대한 항진균작용, 항염증작용, 항균작용, 탈취작용을 하는 바이오신소재 물질조성 융합기술을 이용하여 섬유직물원단 코팅소재의 제조가공공정에서 생산되는 보건위생용품의 화학적, 약리적 작용 기능을 최적의 상태로 보급할 수 있게 한 것이다.
병자(病者)를 진찰, 치료하는 데에 필요한 설비를 갖추어 놓은 병원에서는 여러 질환을 갖는 환자들이 입원하여 생활하게 된다.
이러한 병원에는 다양한 병원균(pathogenic bacteria, 病原菌)이 있으며, 병을 고치기 위하여 병원을 찾아간 사람이 병원에서 엉뚱한 병원균에 감염되어 병을 얻게 되어 뜻밖의 희생을 당하는 경우도 있다.
큰 병원에서는 병원 감염대책에 많은 노력을 기울이고 있으나, 병원 내에서 사용하는 의료진가운, 환자용 가운, 병동시트, 병동실내 커튼, 호흡기용 마스크등 통해서 이동하는 병원균을 차단하기가 어렵다.
따라서 현재까지는 병원 내에서 사용하는 의료진가운, 환자용 가운, 병동시트, 병동실내 커튼, 호흡기용 마스크 등을 사용 후 스팀 등을 이용하여 살균 세탁하는 방법 외에는 별다른 방법이 없는 실정으로 업계에서는 병원균 확산을 근본적으로 차단할 수 있는 신규한 수단이 요구되고 있는 실정이다.
이에 본 발명자는 상기한 종래 병원 내에서의 병원균 감염에 따른 염려를 일소할 수 있도록 본 발명을 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 의료진가운, 환자용 가운, 병동시트, 병동실내 커튼, 호흡기용 마스크 등의 보건위생용품 제조함에 있어서, 병원균에 대한 항진균작용, 항염증작용, 항균작용, 탈취작용을 하는 바이오신소재 물질조성 융합기술을 이용하여 섬유직물원단 코팅소재의 제조가공공정에서 생산되는 보건위생용품의 화학적, 약리적 작용 기능을 향상시켜 병원균 확산을 최소화 할 수 있게 함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.
과제 해결수단으로 본 발명에서는 바이오나노복합단백질(Bionano conjugated protein), 글리신 (glycine: α-amino acetie acid), 아라신 (L-alanine: α-amino propionic acid), 리신 (L-leucine), 시스틴 (L-cysteins: α-amino - β-mercaptopropionic acid), 옥시다아제(Oxidase), 알데히드리아제(Aldehydelyase), 라세마제(Racemase), 탄산나트륨(Na2-Co3), 포몰산(Pomole acid), 몰식자산 (Gallic acid)을 혼합하여 조성한 바이오신소재 물질을 제1차 유도단백질 공정에서 물리적 화학적으로 약산성처리를 하여 변성물질 메탈단백질(metal protein)소재를 생산하고, 제1차 유도단백질 소재를 제2차 유도단백질 공정에서 물리 화학적으로 산성성질로 변성시켜 다시 분해시키고, 산업용 바이오소재로서 활용되는 펩티드(Peptide)를 결합하여 섬유상탄성단백질 펩티드(Peptide)를 제조한 상태에서 염색공정을 거친 직물원단에 스프레이방식으로 분사토록 하였다.
본 발명의 병원균에 작용하는 바이오신소재와 이를 이용한 보건위생용품을 이용하여 의료진가운, 환자용 가운, 병동시트, 병동실내 커튼, 호흡기용 마스크 등을 제조할 경우 이들 보건위생용품을 매개로 병원균이 확산되는 것을 방지할 수 있는 것으로, 병원 내에서의 병원균 확산을 예방할 수 있는 것으로 병원을 찾아간 사람이 병원에서 엉뚱한 병원균에 감염되는 것을 최소화 할 수 있는 효과가 예상되는 것이다.
도 1은 본 발명에서 제조하는 병원균에 작용하는 바이오신소재와 이를 이용한 보건위생용품의 제조공정을 보인 블록도
도 2a 내지 2c는 본 발명에 의해 제조한 원단에 대한 항균작용을 확인하기 위해 FITI시험연구원에 의뢰한 시험성적표
도 3a, 3b는 본 발명에 의해 제조한 원단에 대한 항진균 작용을 확인하기 위해 FITI시험연구원에 의뢰한 시험성적표
도 4a 내지 4는 본 발명에 의해 제조한 원단에 대한 진드기 기피성을 확인하기 위해 FITI시험연구원에 의뢰한 시험성적표
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의해 제조한 원단에 대한 탈취율을 확인하기 위해 FITI시험연구원에 의뢰한 시험성적표
도 6은 본 발명에 의해 제조한 원단에 대한 항염증 검사에 따른 그래프
도 7은 본 발명에 의해 제조한 원단에 대한 세포독성 검사에 따른 그래프
이하에서 본 발명에서 제공하는 병원균에 작용하는 바이오신소재 조성 융합기술을 이용한 보건위생용품 제조방법을 설명한다.
병원균에 대한 항진균작용, 항염증작용, 항균작용, 탈취작용을 하는 바이오소재 물질조성 융합기술의 비율(%) 함량(g, mg)은 다음과 같다.
바이오나노복합단백질 (Bionano conjugated protein):50~60%
글리신 (glycine:α-amino acetie acid):4~5%
아라신 (L-alanine:α-amino propionic acid):4~5%
리신 (L-leucine):4~5%
시스틴 (L-cysteins:α-amino - β-mercaptopropionic acid):4~5%
옥시다아제 (Oxidase):4~5%
알데히드리아제 (Aldehydelyase):4~5%
라세마제 (Racemase):4~5%
탄산나트륨 (Na2-Co3):4~5%
포몰산 (Pomole acid):4~5%
몰식자산 (Gallic acid):4~5%
상기 바이오나노복합단백질의 구성물질은 단순단백질(알파아미노산;alpha-aminoacid:simple protein)과 비아미노산물질인 핵산단백질, 금속(무기물질 메탈나노)단백질(metal nanoprotein)(예:아연, 마그네슘, 철)등으로 결합한 물질이며, 펩티드사슬결합(peptide binding)에 의하여 고분자화합물로 결합된 복합단백질이다.
이상과 같이 바이오소재 물질을 조성하여 융합기술 제조공정을 거쳐 새로운 산업용 바이오신소재 제조방법을 상세히 설명한다.
제조공정
1. 상기와 같이 조성된 바이오소재를 제1차 유도단백질 공정에서 물리적 화학적으로 약산성처리를 하여 변성물질 메탈단백질(metal protein)소재를 생산한다.
2. 상기에서 생산된 제1차 유도단백질 소재를 제2차 유도단백질 공정에서 물리 화학적으로 산성성질로 변성시켜 다시 분해시킨다.
여기서 유도 생산되는 소재는 아미노산 프로테오스(Proteos), 펩톤(peptone), 펩티드(peptide) 등이다.
3. 이 공정에서 산업용 바이오소재로서 활용되는 펩티드(Peptide)의 결합공정으로 이하에서 결합공정을 설명하기로 한다.
아미노산과 유기물질 무기물질들이 펩티드결합을 통해서 결합된 고분자 화합물질 소재구성된 제1차 펩티드(Peptide) 결합을 한다.
상기 아미노산은 글리신, 아라신, 리신, 시스틴이며, 유기물질은 옥시다아제, 라세마제, 알데히드리아제, 포몰산, 몰식자산이며, 무기물질은 탄산나트륨이다.
결합 형태는 단백질분자 내에 존재하는 많은 양성 그룹인 유리아미노기 (amino group)의 알칼리작용과 카르복실기(carboxyl group)의 산성으로 작용하여 이온결합, 수소결합, -S-S 결합 형태로 2차적 결합을 한다.
이때 섬유상 탄성단백질 펩티드(Peptide)가 결합되어 신소재로서 탄생된다.
물리적 화학적 작용기능은 불용성, 내산성, 내열성, 내알카리성, 융착성, 강인성, 광택성, 매용성을 향상시킨다.
병원균에 대한 항진균작용, 항염증작용, 항균작용 탈취작용을 하는 바이오 신소재 물질조성 융합기술을 이용하여 섬유직물원단 코팅방법은 다음과 같다.
섬유직물원단 -> 염색공정 -> 자동분사기의 바이오신소재분사 -> 건조 -> 평탄롤 작업 -> 권취의 순서에 의해 이루어진다.
신소재 분사공정은 신소재 kg 당 20m2 면적에 분사량으로 분사할 수 있으며 자동분사기에 의해서 분사한다.
건조기에서 건조시에 온도는 60~70℃, 컨베이어 이송속도는 30m/min, 시간은 1.0~2.0 sec/m2으로 한다.
평탄롤에서 직물원단을 균형 평탄작업을 한다.
이상과 같이 본 발명에 의해 제조된 원단을 이용하여 의료진가운, 환자용 가운, 병동시트, 병동실내 커튼, 호흡기용 마스크 등의 보건위생용품을 제조할 수 있으며, 이들 보건위생용품에 대한 항진균작용, 항염증작용, 항균작용, 탈취작용을 하는 바이오 신소재 물질조성 융합기술을 이용한 보건위생용품의 화학적, 약리적 작용기능, 효과, 검사방법을 하기의 실험예들에 의해 살펴본다.
실험예1)
본 발명 바이오신소재의 향균작용을 확인하기 위해 FITI시험연구원에 바이오신소재를 코팅한 원단을 제공하여 검증한 결과 원단에서 황색포도상구균, 폐렴막대균에 99.9%의 항균력을 확인하였고 의료용 가운 및 환자가운의 특성상 여러번 세척해야 하는 점을 고려하여 20회 이상 세척 후 원단의 항균력을 조사한 결과 99.8%의 항균력을 가지는 것을 도2a 내지 2의 시험성적표를 통해서 확인할 수 있었다.
실험예2)
본 발명 바이오신소재의 항진균(곰팡이) 작용을 확인하기 위해 FITI시험연구원에 바이오신소재를 코팅한 원단을 제공하여 방미도(항진균력)을 검사하였다.
검사결과 도3a,3b에서와 같이 진균 중 몰드(mold)형인 채토미움 그로보섬(Chaetomium globosum)을 이용한 결과 항 진균력이 50% 미만이었으나 이스트(yeast)형인 칸디다 알비칸스(Candida albicans)를 이용한 결과 항진균력이 원액 및 10%에서 99.8% 이상을 나타냈다.
실험예3)
본 발명 바이오신소재의 진드기 기피성(침입저지법)을 확인하기 위해 FITI시험연구원에 바이오신소재를 코팅한 원단을 제공하여 시험 의뢰하였으며 사용된 진드기는 큰다리 먼지 진드기(Dermatophagoides farinae)를 시용하였다.
그 결과 도 4a 내지 도 4f에서와 같이 큰다리 먼지 진드기에 대한 기피성을 약 18.7~24.3%를 나타냈다.
실험예4)
본 발명 바이오신소재의 암모니아에 대한 탈취율을 조사하고자 FITI시험연구원에 바이오신소재를 코팅한 원단을 제공하여 시험 의뢰하였으며, 사용된 시험편은 가로세로 10cm이며 가스백은 5L이며 가스백내 가스량은 3L를 유지했으며 측정시간을 2시간 경과후로 하였다.
그 결과 탈취율이 99.8% 이상으로 나타냈고 바이오신소재로 코팅된 원단을 20회 이상 세척하였으며 세척 후 동일한 방법으로 암모니아 탈취율을 조사하였으며 그 결과 도 5a 내지 5c와 같이 약 36%의 탈취율을 타나냈다.
실험예5)
본 발명 바이오신소재의 항염증 검사를 통해 환자 및 의료진을 병원내 다양한 병원감염균으로부터 보호하고자 실시하였다. 환자의 대부분이 장기간 병원에 입원시 환자 가운과 시트를 사용한다.
환자들은 정상인에 비해 면역력이 매우 약한 점을 착안하여 항염증 테스트를 실시하였고 검사결과 도 6에서와 같이 바이오신소재 50-100 ul에서 탁월한 항염증 효과를 관찰하였다.
아질산염 측정을 통한 항염증 반응 검사법
산화질소 생성은 축적되는 아질산염을 측정하여 간접적으로 평가하였다. 약제의 NO 생성 저해능을 평가하기 위해 RAW 264.7 세포를 96 웰 플레이트(well plate)에서 각 웰 당 0.2 x 106 개의 세포를 분주하여 16시간 동안 배양하였다.
그리고 시험 물질을 첨가한 다음 한 시간 후 LPS를 0.1ug/ml로 처리하고 다시 16시간 배양한다. NO합성 정도는 배양 상등액의 아질산염의 농도를 그리시스 리액션(Griess reaction)을 수행함으로써 측정하였다. 간략하게 설명하자면, 100ul의 세포 배양상등액을 회수하여 동량의 그리시스(Griess)시약을 첨가한 후 상온에서 빛을 차단한 상태로 15분 처리하였다. 아질산염의 생성은 분광광도계 측정(spectrophotometeric measurement)으로 540nm의 파장에서 분석하였다.
실험예6)
바이오신소재를 코팅한 원단이 피부자극 및 피부에 독성으로 작용하지 않음을 검증하기 위해 세포독성 검사를 실시하였으며, 검증한 결과 도 7에서와 같이 200 ul에서도 큰 변화 없이 피부자극 및 피부에 독성으로 작용하지 않음을 알 수 있었다.
세포독성 측정방법
한약재 유래 단일물질들의 NO 저해능이 그들의 독성과 무관하다는 것을 증명하기 위하여 세포 생존률을 MTT 분석(assay)을 통해서 관찰하였다.
삭제
간략하게 설명하면, MTT 분석을 위해 RAW 264.7 세포를 96 웰 플레이트에 웰(well) 당 0.2 x 106 개를 분주하고 16 시간동안 배양하였다.
그리고 한약재 유래 단일물질을 농도별로 첨가하고 한 시간 배양 후 조건에 따라 LPS 0.1 ug/ml를 각각 처리하였다. 14시간 배양 후 모든 well에 50 ul의 MTT 용액을 첨가하고 2 시간을 더 배양하였다. 2300 rpm에서 15분 원심분리한 후 상등액을 제거하고 150 ul의 DMSO를 첨가하여 포르마잔 크리스털(formazan crystal)을 용해시킨다. 용액의 OD 값은 플레이트 리더(plate reader)로 540 nm에서 측정하였다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명은 바이오신소재를 의료진 가운, 환자 가운 및 시트에 스프레이 방식으로 코팅하여 출시할 수 있으며, 상품화된 제품은 무색, 무취로서 외관상은 다른 제품과 구별할 수 없다.

Claims (2)

  1. 바이오나노복합단백질 50~60%에, 아미노산인 글리신, 아라신, 리신, 시스틴과, 유기물질인 옥시다아제, 알데히드리아제, 라세마제, 포몰산, 몰식자산과 무기물질인 탄산나트륨을 각각 4~5%씩 혼합하여 조성한 바이오소재 물질을 제1차 유도단백질 공정에서 물리적 화학적으로 약산성처리를 하여 변성물질 메탈단백질(metal protein)소재를 생산하고,
    상기에서 생산된 제1차 유도단백질 소재를 제2차 유도단백질 공정에서 물리 화학적으로 산성성질로 변성시켜 다시 분해시켜 아미노산 프로테오스(Proteos), 펩톤(peptone), 펩티드(peptide)을 유도 생산하고,
    아미노산과 유기물질 무기물질들이 펩티드결합을 통해서 결합된 고분자 화합물질 소재구성된 제1차 펩티드(Peptide) 결합하여,
    결합 형태는 단백질분자 내에 존재하는 많은 양성 그룹인 유리아미노기 (amino group)의 알칼리작용과 카르복실기(carboxyl group)의 산성으로 작용하여 이온결합, 수소결합, -S-S 결합 형태로 섬유상 탄성단백질 펩티드(Peptide)가 2차적 결합되게 제조한 것을 특징으로 하는 병원균에 작용하는 바이오신소재.
  2. 청구항 1에서 제조된 병원균에 작용하는 바이오신소재를 염색처리된 원단에 스프레이 분사하여 건조 후 의료진가운, 환자용 가운, 병동시트, 병동실내 커튼, 호흡기용 마스크와 같이 제조한 병원균에 작용하는 바이오신소재를 이용한 보건위생용품.
KR1020110057614A 2011-06-14 2011-06-14 병원균에 작용하는 바이오신소재와 이를 이용한 보건위생용품 KR101254294B1 (ko)

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KR19990022188A (ko) * 1995-06-01 1999-03-25 이오이 인코퍼레이티드 살균 또는 소독을 위한 산소 활성 제조물
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KR20100133627A (ko) * 2009-06-12 2010-12-22 프로테인바이오텍스(주) 호흡기용 기능성 마스크

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