KR101265257B1 - 효소를 함유한 상처 또는 궤양 치료용 수화겔 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 효소를 함유한 상처 또는 궤양 치료용 수화겔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생체적합성 고분자, 다가알코올 및 효소를 포함하여 구성되는 3층 구조의 수화겔 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 수화겔은 상처 또는 궤양 치료용으로 사용하기 위한 기본 특성, 즉 체액 흡수, 박테리아로부터의 감염 예방, 상처나 피부에 부착 용이성, 투명성, 취급 용이성, 저장성과 멸균이 가능한 특성을 가지며, 효소에 의한 산소 발생 작용으로 인하여 상처 또는 궤양 치료의 효과가 향상되므로 상처 또는 궤양 치료용 드레싱으로 적용할 수 있다.

Description

효소를 함유한 상처 또는 궤양 치료용 수화겔 및 이의 제조방법{Hydrogels for wound or ulcer dressings comprising enzymes and preparation method thereof}

본 발명은 효소를 함유한 상처 또는 궤양 치료용 수화겔 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 상처 치유 과정은 급성기, 수복기 및 반흔화 단계로 구분된다.

급성기는 삼출기라고도 하며, 조직이 파괴되든지 이물질이 혼입된 손상된 부위에서 이들을 제거하기 위한 일련의 반응이 일어나는 단계로서, 이때 염증반응 및 혈액응고 반응이 수반된다.

수복기는 증식기라고도 하며, 혈관이 새로 생기고 손상된 부위가 늘어나 손상 부위의 회복이 일어나는 단계로서, 이 시기에서는 활발한 세포증식 또는 결합조직의 일종인 육아조직내의 세포간 물질인 콜라젠이나 프로테오글라이칸의 활발한 합성이 이루어져 표피 세포가 가동성을 획득하고, 분열증식하여 표피조직을 재생한다.

반흔화 단계는 활발한 세포의 증식은 느려지고, 콜라젠 섬유가 가교되면서 손상 부위의 물리적 강도가 증대되는 단계로서, 최종적으로, 혈관계도 퇴축하고 주위의 정상 조직과는 다른 조직이 손상 부위에 자리잡게 된다. 상기와 같은 단계를 반복함으로써 상처가 치유되게 된다.

한편, 상처 치유시 중요한 혈액공급이 부족할 경우 궤양(ulcer)이 나타난다. 특히, 심장에서 가장 멀리 떨어져 있는 발은 가장 흔한 궤양 발생 부위이다. 만성 궤양의 원인은 당뇨병성 궤양(diabetic ulcer)과 허혈성 궤양(ischemic ulcer)으로 나눌 수 있다. 허혈성 궤양 중 정맥성 궤양이 가장 흔한 형태이고, 다음이 동맥성 궤양과 당뇨병성 신경장애에 의한 궤양이다.

상술한 바와 같이, 상처가 치유되기 위한 모든 경우에 새로운 육아조직이 생성되어야 한다. 이러한 육아조직은 상처 위에 존재하면서, 상처 분비물을 흡수하지 못하는 괴사조직과는 양립할 수 없다. 따라서, 괴사조직의 제거는 상처 치유과정에서 선행되어야 한다. 이러한 괴사조직의 제거 방법으로는 효소이용법 및 화학약품 처리법이 알려져 있다. 그러나, 상기 방법들은 괴사 부위뿐만 아니라 정상세포에도 영향을 미치고(효소이용법), 상처 부위를 치료하는 데 번거로움이 따르는 문제가 있다(화학약품 처리법). 그러므로 상처 치유를 위한 단계에서 정상조직을 건드리지 않고 괴사조직만을 상처로부터 용이하게 제거하기 위한 방법 및 기술에 대한 연구가 요구되고 있다.

일반적으로 상처의 치료는 수분환경을 유지하는 경우가 건조한 상태보다 치료속도가 훨씬 빠른 것은 이미 공지의 사실인바[Rake B.A, Appl. Nurs. Res. 1998, 11, 174-182], 상처 치료를 위한 최적의 수화겔(hydrogels)을 제조하기 위한 노력이 진행되어 오고 있다.

수화겔은 습윤 상태가 지속적으로 요구되는 화상치료 또는 피부 재생을 목적으로 사용되는 재료로서 상기 수화겔이 대개 60% 이상의 수분을 함유하여야만 상기 목적에 이용될 수 있다. 심한 화상 치료의 경우, 최종적으로는 자가이식이나 환자의 섬유아세포의 생체 내(in vitro) 배양한 조직을 이식하게 되는데, 상기의 시술을 시행하기까지는 상당한 시간을 요구하기 때문에 시술 전에 환부의 감염을 막는 것이 선행되어야 한다. 이때, 수화겔이 혈액, 체액 및 생체조직과 친화성이 있어 상처용 드레싱으로 사용될 수 있다. 이외에도 수화겔은 콘택트 렌즈 및 연골에도 사용될 수 있다.

상기 목적에 이용될 수 있는 수화겔을 제조하기 위해서는 수화겔을 형성할 수 있는 고분자의 선택이 선행되어야 한다. 상기 고분자는 3차원의 망상구조를 가져야 하며, 카르복실기(COOH), 아미드기(CONH₂), 아미도기(CONH), 술포기(SO₃H) 등의 친수성 관능기를 포함하여 물을 흡수하면서도 물에 용해되지 않아야 한다. 더욱 상세하게는 상기 수화겔에 사용될 수 있는 고분자는 구조의 특성상 모세관 및 삼투압 현상에 의해 물을 흡수하여 수분을 함유하게 되고, 정전기적, 친유성 상호작용뿐만 아니라 대개는 고분자쇄 사이에 공유결합 구조 때문에 물에 용해되지 않는 특징을 가져야 한다.

일반적으로, 수화겔에 사용되는 고분자는 합성고분자, 천연고분자 또는 그들의 혼합으로 제조되며, 상기 합성고분자는 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리비닐피롤리돈 등의 친수성의 합성고분자를 선택하여 사용할 수 있고, 상기 천연고분자는 젤라틴, 아가(agar), 알긴산염(alginate), 콜라겐, 키토산 등을 선택하여 사용할 수 있다.

이러한 수화겔의 제조방법으로는 화학적인 방법 및 방사선 조사기술을 이용하는 방법이 있다. 이들 중 화학 가교제 또는 개시제를 첨가하여 제조하는 화학적 방법보다는 방사선을 조사함으로써, 화학 가교제나 개시제를 제거할 필요가 없고, 이들 물질의 잔류로 인한 독성문제를 해결하고, 가교와 동시에 멸균을 겸할 수 있는 방사선 조사기술을 이용하는 방법이 주목을 받고 있다. 또한, 방사선 조사기술을 이용하는 방법은 가교 과정에서 열을 가하지 않아도 될 뿐만 아니라, 냉각상태에서도 가교가 가능하다는 장점이 있으며, 조성물을 변화시킬 필요없이 방사선 조사량의 조절만으로도 물리적 특성을 자유롭게 조절할 수 있다.

상기 수화겔에 대한 종래 기술로는, 미국 등록특허 제5,389,376에 방사선 가교법을 이용한 상처치료용 드레싱의 제조방법을 개시하고 있다. 상기 제조방법은 폴리비닐피롤리돈에 아가, 폴리에틸렌옥사이드를 혼합하고 이것을 방사선으로 조사하여 가교하여 이루어진다. 상기 발명은 방사선의 가교법의 특징, 즉 가교와 멸균을 동시에 추진할 수 있는 장점이 있으나, 폴리비닐피롤리돈과 아가의 혼합시 수화겔의 강도가 낮고, 혼용성이 좋지 않아서 강도가 약해 찢어지는 문제가 있다.

또한, 미국 등록특허 제5,480,717호에서는 점착제가 부착된 고분자 필름에 폴리비닐피롤리돈 수용액을 캐스팅하고 방사선으로 조사하여 제조된 수화겔을 개시하고 있다. 상기 발명의 수화겔은 강도는 약한 반면, 점착성이 너무 강하여 상처로부터 수화겔을 제조할 때 폴리비닐피롤리돈이 잔류하는 문제가 있다.

나아가, 일본 공개특허 제9-267453호 공보에서는 폴리비닐알콜을 기본 소재로 하고 여기에 다른 적층제를 첨가하여 물성을 개선하는 기술에 대하여 개시하고 있다. 상기 발명은 단순히 방사선 조사로 제품을 제조하기 때문에 물성 개선에 한계가 있어, 방사선 조사를 하지 않고는 포장재에 형태를 유지시키면서 넣을 수 없기 때문에 2회에 걸쳐 방사선을 조사해야 하며, 환부에 장기 사용시에는 항균제를 별도로 사용해야 하는 문제가 있다.

또한, 대한민국 특허공개 제2001-0086864호에서 폴리비닐피롤리돈 합성 고분자를 키토산, 키토산과 폴리에틸렌옥사이드, 또는 알긴산나트륨과 폴리에틸렌옥사이드와 혼합하여 수용액을 제조하는 단계 (단계 1); 상기 단계 1의 수용액을 시트 형태로 성형하는 단계 (단계 2); 상기 단계 2의 시트를 포장하는 단계 (단계 3); 및 상기 단계 3의 포장된 시트에 방사선을 조사하는 단계 (단계 4)로 이루어지는 상처 치료용 수화겔 드레싱의 제조방법을 개시하였고, 대한민국 특허공개 제2003-0060458호에서는 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, 및 키토산, 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 생체 적합성 고분자의 수용액 또는 상기 생체적합성 고분자와 글리세린의 혼합물 수용액을 막 상에 도포하고 동결 및 해동을 수행하여 예비 수화겔을 성형하는 단계; 막 상에 성형된 예비 수화겔을 포장재료를 사용하여 포장하는 단계; 및 상기 포장된 예비 수화겔에 방사선을 조사하여 제조하는 상처 치료용 수화겔의 제조방법을 개시하였으며, 대한민국 특허공개 제2004-0085646호에서는 폴리비닐피롤리돈, 다가알코올 및 카라기난으로 이루어진 조성물을 포함하는 수화겔 드레싱, 트레이 및 방사선 조사에 의한 그의 제조방법 및 이를 이용한 상처치료용 드레싱 또는 피부미용 팩제를 개시하였다.

그러나, 이들은 12시간 이상 공기 중에 노출되면 수분이 증발되어 상처치료의 기능을 할 수 없으므로 사용가능 시간이 짧은 문제가 있다.

통상, 상처 또는 궤양 치료용도를 만족시킬 수 있는 수화겔이 구비하여야 할 요건으로는 체액을 흡수할 수 있어야 하고, 박테리아로부터 감염을 막을 수 있어야 하며, 상처 또는 피부에 탈부착이 용이하여야 한다는 점을 들 수 있다. 또한, 투명성과 산소 투과성이 좋을 뿐만 아니라, 약물 제어가 가능하고, 취급이 용이하며, 저장성과 멸균력이 구비되어야 한다. 특히, 상처 또는 궤양 치료에 있어서 산소 투과성이 중요한데, 이는 상처 또는 궤양 부위의 저산소압을 예방하여 치료효과가 향상될 수 있기 때문이다.

하지만, 일반적인 수화겔은 상처 또는 궤양 부위에 발생하는 저산소압을 예방하기에 충분하지 못한 산소 투과율을 가지고 있는 문제점이 있다.

이에, 본 발명자들은 궤양 부위에 산소를 공급하여 상처 또는 궤양 치료 효과가 높은 수화겔을 제조하기 위하여 연구하던 중, 효소를 함유한 수화겔이 상처 또는 궤양 부위에서 특이적으로 산소를 발생시켜 치료 효과를 향상시킬 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 효소를 함유한 상처 또는 궤양 치료용 수화겔을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 효소를 함유한 상처 또는 궤양 치료용 수화겔의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 수화겔을 이용한 상처 치료용 드레싱을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 수화겔을 이용한 당뇨성 궤양 치료용 드레싱을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스를 포함하는 층(제1층);

생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스옥시다아제(Glucoseoxidase, GOD)를 포함하는 층(제2층); 및

생체적합성 고분자, 다가알코올 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제(horseradish peroxidase, POD)를 포함하는 층(제3층)을 차례로 적층한 3층 구조의 수화겔을 제공한다.

또한, 본 발명은 생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스를 정제수에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 1);

생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스옥시다아제를 정제수에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 2);

생체적합성 고분자, 다가알코올 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제를 정제수에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 3);

상기 단계 1 내지 단계 3에서 제조한 수용액들을 각각의 트레이에 부어 겔 상태의 시트 형태로 성형하는 단계(단계 4);

상기 단계 4에서 제조한 각 시트에 방사선을 조사하는 단계(단계 5); 및

상기 단계 5에서 방사선 조사된 각 시트를 차례로 적층하는 단계(단계 6)를 포함하는 제1항의 수화겔의 제조방법을 제공한다.

나아가, 본 발명은 상기 수화겔을 이용한 상처 치료용 드레싱을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 수화겔을 이용한 궤양 치료용 드레싱을 제공한다.

본 발명에 따른 수화겔은 상처 또는 궤양 치료용으로 사용하기 위한 기본 특성, 즉 체액 흡수, 박테리아로부터의 감염 예방, 상처나 피부에 부착 용이성, 투명성, 취급 용이성, 저장성과 멸균이 가능한 특성을 가지며, 효소의 산소 발생 작용으로 인하여 상처 또는 궤양 치료의 효과가 향상되므로 상처 또는 궤양 치료용 드레싱으로 유용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수화겔의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수화겔을 찍은 사진이다.
도 3은 수화겔에 포집되어 있는 효소량을 측정한 그래프이다.
도 4는 수화겔에 포집되어 있는 효소의 활성을 측정한 그래프이다.
도 5는 수화겔에서 발생하는 산소량을 측정한 그래프이다.
도 6은 PVP 수화겔의 말 혈청 흡수율을 나타낸 그래프이다.
도 7은 PVP 수화겔의 PECF 흡수율을 나타낸 그래프이다.
도 8은 PVA 수화겔의 말 혈청 흡수율을 나타낸 그래프이다.
도 9는 PVA 수화겔의 PECF 흡수율을 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스를 포함하는 층(제1층);

생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스옥시다아제(Glucoseoxidase, GOD)를 포함하는 층(제2층); 및

생체적합성 고분자, 다가알코올 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제(horseradish peroxidase, POD)를 포함하는 층(제3층)을 차례로 적층한 3층 구조의 수화겔을 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 수화겔을 도 1을 참조하여 층별로 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 수화겔의 제1층은, 본 발명의 수화겔에 포함되는 효소의 기질 역할을 하는 글루코스를 포함하는 수화겔 층이다.

상기 수화겔의 제1층은 강도를 적절하게 유지한다는 관점에서 생체적합성 고분자를 1~50 중량% 함유하고, 수화겔의 점착력과 유연성을 적절하게 유지한다는 관점에서 다가알코올을 0.1~10 중량% 함유하며, 기질로서 글루코스를 0.001~3 중량% 함유하는 것이 바람직하다.

상기 생체 적합성 고분자는 3차원의 망상구조를 가지고 있어야 하고, 친수성 관능기를 포함함으로써 물을 흡수할 뿐만 아니라, 물에 용해되지 않는 특성이 요구된다. 따라서 상기 수화겔을 이루는 생체적합성 고분자로는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌옥사이드 등과 같은 합성 고분자, 또는 카라기난, 소듐카르복시메틸셀룰로오스, 젤라틴, 아가, 알긴산염, 키토산 등과 같은 천연 고분자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자를 단독으로 또는 2 이상의 고분자를 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈 및 카라기난의 혼합으로 사용할 수 있다.

구체적으로, 상기 폴리비닐알콜은 친수성 고분자로서 생체재료로 적합하고 기계적 및 열적 강도가 우수하며, 동결 및 해동을 수 회 수행하면 물리적 방법으로 가교가 가능한 고분자로서, 다양한 수화겔 제조 및 막(membrane)의 제조에 주로 사용된다.

상기 폴리비닐피롤리돈은 친수성(water soluble) 고분자인 동시에 생체 적합성을 갖는 고분자로서 생체재료로 널리 사용된다. 또한, 폴리비닐피롤리돈은 단위 구조 내에 산소와 질소를 함유하고 있기 때문에, 물 분자와 수소 결합을 할 수 있고, 이를 통해 망상구조를 이룸으로써, 다량의 수분을 함유하여 수화겔에 적합한 고분자이다.

상기 카라기난은 청정해역에서 자라는 홍조류에서 추출한 복합 다당류로서 식품응용에 있어 분산제, 유화안정제, 팽윤제, 증점제, 결착제, 식이섬유, 결정방지제, 그리고 겔화제로 사용되고 있으며, 식품외에도 의약품, 화장품, 그리고 기타 분야에서 응용이 기대되고 있는 고분자이다. 일반적으로, 카라기난은 강한 친수성을 나타내는 황산기를 지닌 음이온 고분자며 황산기의 함량과 위치에 따라 κ-, λ-, ι-, μ-, κ-furcellaran 형태로 구분하고, 단독 또는 서로 혼합된 형태로 제품화되어 있다. 통상, kappa-, lambda-, iota-형태의 3종류의 카라기난이 주로 많이 이용되고 있으며, 이중 겔화 특성을 고려하여 kappa-카라기난을 사용하는 것이 바람직하다.

그 외의 상기 생체고분자들도 3차원 망상 구조를 가지며, 이를 통해 수분을 함유하는 능력이 우수하다.

만약, 상기 생체적합성 고분자의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 효소를 수용할 수 있을 정도의 겔 강도를 유지할 수 없고, 50 중량%를 초과하는 경우에는 수용액을 준비하는 데 어려움이 있다.

또한, 상기 다가알코올은 본 발명의 수화겔의 점착력 및 유연성을 향상시키는 역할을 한다. 다만, 생체에 미치는 독성이 없을 것이 요구된다. 상기 다가알코올로는 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1-3-부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 소르비톨, 만니톨, 폴리에틸렌글리콜 등의 알콜 중에서 선택되는 1 이상으로 구성되는 것이 바람직하고, 이들 중에서 글리세린이 더욱 바람직하다.

만약, 상기 다가알코올의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우에는 점착력 및 유연성을 충분히 향상시킬 수 없고, 10 중량%를 초과하는 경우에는 효소를 수용할 수 있을 정도의 겔 강도를 유지할 수 없다.

나아가, 상기 글루코스는 하기 제2층의 산화환원 효소(글루코스옥시다아제)의 기질로서, 외부 산소와 함께 글루코스옥시다아제 내에서 반응되어 자신은 D-글루쿠론산(D-Glucuronic acid)으로 변환되고 산소를 과산화수소로 전환시키는 역할을 한다.

상기 글루코스의 함량은 본 발명에 사용되는 글루코스옥시다아제의 첨가량을 기준으로 조절할 수 있다. 본 발명에서 글루코스의 함량은 0.001~3 중량%인 것이 바람직하고, 글루코스옥시다아제 : 글루코스를 1 : 0.05~0.1 비율 정도로 첨가해주는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 수화겔의 제2층은, 본 발명의 수화겔에 포함되는 효소로서 글루코스옥시다아제를 포함하여, 제1층에서 공급되는 외부 산소와 글루코스를 각각 과산화수소와 D-글루쿠론산으로 변환시켜 제3층으로 전달하는 역할을 한다.

상기 수화겔의 제2층은 수화겔의 강도를 적절하게 유지한다는 관점에서 생체적합성 고분자를 1~50 중량% 함유하고, 수화겔의 점착력과 유연성을 적절하게 유지한다는 관점에서 다가알코올을 0.1~10 중량% 함유하며, 효소로서 글루코스옥시다아제를 0.01~5 중량% 함유하는 것이 바람직하다.

상기 생체적합성 고분자의 종류, 이의 바람직한 예 및 함량 한정의 이유는 상술한 바와 같다.

또한, 상기 다가알코올의 종류, 이의 바람직한 예 및 함량 한정의 이유 역시 상술한 바와 같다.

나아가, 상기 효소로서 글루코스옥시다아제의 함량은 전체 수용액에 대하여 0.01~5 중량%인 것이 바람직하고, 2~3 중량%인 것이 더욱 바람직하다. 만약, 상기 효소(글루코스옥시다아제)의 함량이 0.01 중량% 미만인 경우에는 수화겔에 대한 효소의 포집량이 충분하지 못한 문제가 있고, 5 중량%를 초과하는 경우에는 더 이상 효소의 첨가량 증가에 따른 포집량 증가가 일어나지 않아 효소가 낭비되는 문제가 있다[Kinetics of glucose oxidase immobilized in p(HEMA)-hydrogel microspheres in a packed-bed bioreactor, Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 18 (2002) 69-80].

본 발명에 따른 수화겔의 제3층은, 본 발명의 수화겔에 포함되는 효소로서 호세라디쉬 퍼옥시다아제를 포함하여, 제2층에서 공급되는 과산화수소를 물과 산소로 변환시켜 산소를 상처 또는 궤양 부위로 전달하는 역할을 한다.

상기 수화겔의 제3층은 수화겔의 강도를 적절하게 유지한다는 관점에서 생체적합성 고분자를 1~50 중량% 함유하고, 수화겔의 점착력과 유연성을 적절하게 유지한다는 관점에서 다가알코올을 0.1~10 중량%이며; 효소로서 호세라디쉬 퍼옥시다아제를 0.001~5 중량% 함유하는 것이 바람직하다.

상기 생체적합성 고분자의 종류, 이의 바람직한 예 및 함량 한정의 이유는 상술한 바와 같다.

또한, 상기 다가알코올의 종류, 이의 바람직한 예 및 함량 한정의 이유 역시 상술한 바와 같다.

상기 호세라디쉬 퍼옥시다아제의 함량은 본 발명에 사용되는 글루코스옥시다아제의 첨가량을 기준으로 조절할 수 있다. 본 발명에서 호세라디쉬 퍼옥시다아제의 함량은 0.001~5 중량%인 것이 바람직하고, 글루코스옥시다아제 : 호세라디쉬 퍼옥시다아제를 1 : 0.1~0.2 비율 정도로 첨가해주는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 3층 구조의 수화겔의 상처 또는 궤양 부위에 산소를 공급하는 원리는 다음과 같다. 제1층에 함유되어 있는 글루코스와 외부에서 유입되는 산소가 제2층의 글루코스옥시다아제에 의해 산화환원 반응을 거쳐 각각 D-글루쿠론산과 과산화수소로 변환되어 제3층의 호세라디쉬 퍼옥시다아제에게 전달되고 상기 호세라디쉬 퍼옥시다아제는 과산화수소를 다시 물과 산소로 전환시켜 상처 또는 궤양 부위에 산소를 공급하는 역할을 한다.

일반적인 수화겔에서 산소가 궤양 부위까지 도달하는 투과율은 매우 낮기 때문에 궤양 치료를 더디게 하는 저산소압 현상이 발생하는데, 본 발명에 따른 수화겔은 궤양 부위에 산소를 발생하게 함으로써 저산소압 현상이 발생하지 않아 치료효과를 향상시키게 되는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 수화겔의 제조방법을 제공한다.

구체적으로, 생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스를 정제수에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 1);

생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스옥시다아제를 정제수에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 2);

생체적합성 고분자, 다가알코올 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제를 정제수에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 3);

상기 단계 1 내지 단계 3에서 제조한 수용액들을 각각의 트레이에 부어 겔 상태의 시트 형태로 성형하는 단계(단계 4);

상기 단계 4에서 제조한 각 시트에 방사선을 조사하는 단계(단계 5); 및

상기 단계 5에서 방사선 조사된 각 시트를 차례로 적층하는 단계(단계 6)를 포함하는 제1항의 수화겔의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 수화겔을 제조 단계별로 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 본 발명의 3층 구조의 수화겔에서 제1층을 구성하기 위한 준비단계로, 정제수에 생체적합성 고분자, 다가알코올 및 기질로서 글루코스를 용해시켜 수용액을 제조하는 단계이다.

이때, 상기 수용액에 함유되는 생체 적합성 고분자의 함량은 겔 강도를 적절하게 유지하기 위해서 전체 수용액에 대하여 폴리비닐피롤리돈 1~15 중량%, 카라기난 1~30 중량%이고; 상기 다가알코올의 함량은 수화겔의 점착력과 유연성을 적절하게 유지한다는 관점에서 글리세린 0.1~10 중량%이며; 기질로서 글루코스 0.001~3 중량%인 것이 바람직하다.

상기 생체적합성 고분자의 종류, 이의 바람직한 예 및 함량 한정의 이유는 상술한 바와 같다.

또한, 상기 다가알코올의 종류, 이의 바람직한 예 및 함량 한정의 이유 역시 상술한 바와 같다.

나아가, 상기 글루코스 함량 한정 이유 역시 상술한 바와 같다.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 본 발명의 3층 구조의 수화겔에서 제2층을 구성하기 위한 준비단계로, 정제수에 생체적합성 고분자, 다가알코올 및 효소로서 글루코스옥시다아제를 용해시켜 수용액을 제조하는 단계이다.

이때, 상기 수용액에 함유되는 생체 적합성 고분자의 함량은 수화겔의 강도를 적절하게 유지하기 위해서 전체 수용액에 대하여 폴리비닐피롤리돈 1~15 중량%, 카라기난 1~30 중량%이고; 상기 다가알코올의 함량은 수화겔의 점착력과 유연성을 적절하게 유지한다는 관점에서 글리세린 0.1~10 중량%이며; 효소로서 글루코스옥시다아제 0.01~5 중량%인 것이 바람직하다.

상기 생체적합성 고분자의 종류, 이의 바람직한 예 및 함량 한정의 이유는 상술한 바와 같다.

또한, 상기 다가알코올의 종류, 이의 바람직한 예 및 함량 한정의 이유 역시 상술한 바와 같다.

나아가, 상기 글루코스옥시다아제 함량 한정 이유 역시 상술한 바와 같다.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 3은 본 발명의 3층 구조의 수화겔에서 제3층을 구성하기 위한 준비단계로, 정제수에 생체적합성 고분자, 다가알코올 및 효소로서 호세라디쉬 퍼옥시다아제를 용해시켜 수용액을 제조하는 단계이다.

이때, 상기 수용액에 함유되는 생체 적합성 고분자의 함량은 수화겔의 강도를 적절하게 유지하기 위해서 전체 수용액에 대하여 폴리비닐알코올 1~15 중량%, 폴리비닐피롤리돈 1~30 중량%, 카라기난 1~10 중량%, 젤라틴 1~10 중량%이고; 상기 다가알코올의 함량은 수화겔의 점착력과 유연성을 적절하게 유지한다는 관점에서 글리세린 0.1~10 중량%이며; 효소로서 호세라디쉬 퍼옥시다아제 0.001~5 중량%인 것이 바람직하다.

상기 생체적합성 고분자의 종류, 이의 바람직한 예 및 함량 한정의 이유는 상술한 바와 같다.

또한, 상기 다가알코올의 종류, 이의 바람직한 예 및 함량 한정의 이유 역시 상술한 바와 같다.

나아가, 상기 호세라디쉬 퍼옥시다아제 함량 한정 이유 역시 상술한 바와 같다.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 4는 상기 단계 1 내지 단계 3에서 얻어진 수용액을 각 트레이에 부어 겔상태 시트 형태로 성형하는 것으로, 상기 수용액을 트레이에 붓고 상온에 방치하여 수용액의 온도가 40 ℃ 이하로 내려가게 되면 카라기난의 특성에 의해 물리적 겔화가 되어 트레이 안에서 시트가 형성된다. 본 발명에서 트레이는 용도에 따라 일반적인 모양 또는 다양한 크기, 두께 및 모양으로 제작된 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 5는 상기 단계 4에서 제조한 각 시트에 방사선을 조사하는 것으로, 방사선을 조사함으로써 고분자를 가교시키는 것과 동시에 수화겔을 멸균시킬 수 있다. 이때, 사용되는 방사선은 감마선, 자외선, 전자선 등을 사용할 수 있다.

이때, 상기 방사선의 조사선량은 5 ~ 100 kGy인 것이 바람직하며, 10 ~ 50 kGy인 것이 더욱 바람직하고, 35 kGy인 것이 수화겔 내에 포집된 효소의 활성과 수화겔의 물성을 모두 고려했을 때 가장 바람직하다. 만약, 상기 조사선량이 5 kGy 미만인 경우에는 방사선 조사에 의한 생체적합성 고분자 간의 효과적인 가교 형성을 기대할 수 없고, 100 kGy를 초과할 경우에는 가교량의 증가로 인한 겔 강도의 비대로 인해 수화겔의 유연성이 저하하고, 고분자의 방사선 열화 문제가 발생할 뿐만 아니라, 수화겔 내에 포집된 효소의 활성이 저하되는 문제가 있다.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 6은 상기 단계에서 제조된 각 수화겔층을 차례로 적층하는 단계이다. 구체적으로, 상기 단계 3에서 제조한 수화겔(제3층) 상에, 상기 단계 2에서 제조한 수화겔(제2층) 상에, 상기 단계 1에서 제조한 수화겔(제1층)을 차례로 적층하여 3층 구조의 당뇨성 궤양 치료용 수화겔을 제조하는 것이다.

상기 3층 구조의 당뇨성 궤양 치료용 수화겔은 도 1에 나타낸 바와 같이 호세라디쉬 퍼옥시다아제를 포함한 수화겔(제3층) 층이 환부에 부착된다.

또한, 본 발명에 따른 제조방법은 상기에서 제조된 3층 구조의 수화겔을 포장하는 단계를 추가할 수 있다. 포장에는 통상의 포장 재료를 사용할 수 있으며, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 나일론 또는 폴리에스테르 등과 같은 고분자 필름이나 알루미늄 박, 또는 알루미늄과 고분자 필름의 라미네이트를 사용할 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 효소를 포함하는 수화겔을 이용한 상처 및 궤양 치료용 드레싱을 제공한다.

본 발명의 수화겔은 상처 및 궤양 치료용으로 사용하기 위한 기본 특성, 즉 체액 흡수, 박테리아로부터의 감염 예방, 상처 및 궤양이나 피부에 부착 용이성, 투명성, 취급 용이성, 저장성과 멸균이 가능한 특성을 가지며, 효소에 의한 산소 발생효과로 상처 또는 궤양 부위의 저산소압을 예방하여 치료의 효과가 향상되므로 상처 또는 궤양 치료용 드레싱으로 적용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 효소를 함유한 당뇨성 궤양 치료용 수화겔의 제조

폴리비닐알콜(Mw 8.5×10⁴-1.24×10⁵)과 글리세린(Fw. 92.10)은 동양제철화학에서 구입하여 사용하였다. 폴리비닐피롤리돈(Mw. 1.2×10⁶-2.0×10⁶)은 BASF사에서 구입하였고, 카라기난(Mw. 1.0×10⁵-8.0×10⁵)은 MSC사에서 구입하여 사용하였다. 글루코스(Fw. 180.16), 글루코스옥시다아제 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제는 모두 Sigma-Aldrich에서 구입하였고, 모든 시약들은 정제과정 없이 사용하였다.

단계 1: 글루코스를 함유한 수화겔의 제조(제1층)

정제수에 폴리비닐피롤리돈(PVP) 6 중량%, 카라기난 12 중량%, 글리세린 1 중량% 및 글루코스 0.19 중량%를 넣고 덩어리가 없어질 때까지 교반하여 혼합시켰다. 이후 거품을 제거하기 위하여 60 ℃ 항온수조(water bath)에 약 12시간 정도 담가놓았다. 다음으로 상기 혼합 수용액을 형틀에 붓고 밀봉한 다음 시간당 35 kGy의 세기로 코발트60 감마선을 조사시켜 당뇨성 궤양 치료용 수화겔의 제1층을 제조하였다.

단계 2: 글루코스옥시다아제를 함유한 수화겔의 제조(제2층)

정제수에 폴리비닐피롤리돈(PVP) 6 중량%, 카라기난 12 중량%, 글리세린 1 중량% 및 글루코스옥시다아제 2.2 중량%를 넣고 덩어리가 없어질 때까지 교반하여 혼합시켰다. 이후 거품을 제거하기 위하여 60 ℃ 항온수조(water bath)에 약 12시간 정도 담가놓았다. 다음으로 상기 혼합 수용액을 형틀에 붓고 밀봉한 다음 시간당 35 kGy의 세기로 코발트60 감마선을 조사시켜 당뇨성 궤양 치료용 수화겔의 제2층을 제조하였다.

단계 3: 호세라디쉬 퍼옥시다아제를 함유한 수화겔의 제조(제3층)

정제수에 폴리비닐알코올(PVA) 3 중량%, 폴리비닐피롤리돈(PVP) 12 중량%, 카라기난 1.4 중량%, 젤라틴 1.5 중량%, 글리세린 4 중량% 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제 0.29 중량%를 넣고 덩어리가 없어질 때까지 교반하여 혼합시켰다. 이후 거품을 제거하기 위하여 60 ℃ 항온수조(water bath)에 약 12시간 정도 담가놓았다. 다음으로 상기 혼합 수용액을 형틀에 붓고 밀봉한 다음 시간당 35 kGy의 세기로 코발트60 감마선을 조사시켜 당뇨성 궤양 치료용 수화겔의 제3층을 제조하였다.

단계 4: 상기 단계 1~3에서 제조한 각 수화겔 층을 적층하는 단계

상기 단계 3에서 제조한 수화겔(제3층) 상에, 상기 단계 2에서 제조한 수화겔(제2층) 상에, 상기 단계 1에서 제조한 수화겔(제1층)을 차례로 적층하여 3층 구조의 당뇨성 궤양 치료용 수화겔을 제조하였다.

본 실시예에 따른 3층 구조의 당뇨성 궤양 치료용 수화겔을 도 1에 나타낸 바와 같이 호세라디쉬 퍼옥시다아제를 포함한 수화겔(제3층) 층이 환부에 부착되도록 제조하였다. 상기 3층 구조의 수화겔을 제조한 후 찍은 사진을 도 2에 나타내었다.

< 실험예 1> 수화겔에 포집된 효소량 측정

실시예 1에서 제조한 수화겔(제2층)에 포집된 글루코스옥시다아제 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제의 양을 측정하기 위하여, 로우리(Lowry) 단백질 측정법으로 검정곡선을 구한 뒤 효소 용액의 흡광도와 비교하여 농도를 구하였다.

먼저, 검정곡선을 구하기 위하여 Na₂CO₃ 2 중용량%를 0.1 M NaOH에 녹인 용액과 CuSO₄·5H₂O 0.5 중량%를 1% Na-K-Tartrate에 녹인 용액을 50:1로 혼합한 용액 2 ml를 0~0.2 mg/ml의 범위 내에서 여러 농도로 제조한 소 세럼 알부민(Bovine serum albumin, BSA) 용액 0.1 ml에 가하고 10분간 반응시킨 다음, 0.2 ml의 폴린(Folin) 시약을 첨가하고 혼합한 후 다시 30분간 방치시킨 다음 분광기(DU 800 Spectrophotometer, BECKMAN COULTER)로 660 nm 파장에서 흡광도를 측정하여 검정곡선을 구하였다.

상기 검정곡선을 구하기 위한 실험과정 중에서 소 세럼 알부민(Bovine serum albumin, BSA) 용액 대신에 실시예 1에서 제조한 수화겔을 완충용액으로 세척하였을 때, 포집되지 않고 용출되어 나오는 효소가 포함된 완충용액을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 수행하여 효소의 흡광도를 측정하였고, 상기 검정곡선과 비교하여 씻겨져 나온 효소의 양을 측정하였다. 상기에서 구한 씻겨져 나온 효소의 양을 최초에 첨가해준 효소의 양에서 빼서 수화겔에 최종 포집된 글루코스옥시다아제 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제의 백분율을 구하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3은 수화겔에 포집되어 있는 효소량을 측정한 그래프이다.

도 3에 나타난 바와 같이, 폴리비닐알코올(PVA) 수화겔층과 폴리비닐피롤리돈(PVP) 수화겔층 모두 70% 이상의 효소(글루코스옥시다아제 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제) 포집량을 나타냄을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명에 따른 수화겔은 궤양 부위에 산소를 공급해 주기에 충분한 효소의 양을 포집하고 있으므로, 당뇨성 궤양 치료용 수화겔로 유용하게 사용할 수 있다.

< 실험예 2> 수화 겔에 포집된 효소의 활성 평가

실시예 1에서 제조한 수화겔에 포집되어 있는 효소의 활성을 알아보기 위하여 다음과 같이 실험을 수행하였다.

구체적으로, 실시예 1에서 제조한 겔 0.2 g을 잘라 1.5 ml 마이크로 튜브에 담고 0.5 g의 비드(bead)와 1 ml의 완충용액을 넣고 비드 비터(bead beater)에서 30초 간격으로 겔을 분쇄한 후 얼음 수조에서 냉각시키는 단계를 3회 실시한 다음 원심분리하여 얻은 상층액에서 효소용액을 얻어 상기 실험예 1에서 사용한 분광기로 흡광도를 측정하여 효소의 활성을 계산하였다.

수화겔에 포집된 글루코스옥시다아제의 활성 평가

큐벳(cuvette)에 2.9 ml의 반응 칵테일(0.17 mM O-디아니시딘(O-Dianisidine)과 1.72 중용량% 글루코스 용액)에 0.1 ml의 60 푸르푸로갈린(purpurogallin) units/ml이 함유되도록 녹인 퍼옥시다아제(POD)와 0.4~0.8 units/ml의 글루코스옥시다아제(GOD) 또는 수화겔을 50 mM 소듐 아세테이트 용액(pH 5.1)로 씻어낸 용액 0.1 ml를 첨가하여 잘 섞은 후 35 ℃에서 660 nm 파장의 흡광도를 측정하였고, 수화겔에 포집된 글루코스옥시다아제의 활성을 하기 수학식 1로 계산하였다.

상기 수학식 1에서,

(△A_500nm/min)test는 효소액이 첨가된 샘플을 500 nm에서 5분 동안의 흡광도를 모니터링한 후 5로 나누어 1분 동안 변화한 흡광도의 차이고,

(△A_500nm/min)Blank는 효소액 대신 버퍼가 첨가된 샘플을 500 nm에서 5분 동안의 흡광도를 모니터링한 후 5로 나누어 1분 동안 변화한 흡광도의 차이며,

(3.1)은 효소활성 측정에 사용된 총 샘플의 양(ml)이고,

(Dilution-factor)는 희석배수이며,

(7.5)는 O-Dianisidine의 500 nm에서의 몰흡광계수이고,

(0.1)은 사용된 효소액의 양(ml)을 나타낸다.

GOD 활성 측정 원리는 하기와 같이, 호세라디쉬 퍼옥시다아제에 의하여 환원형의 O-디아니시딘이 산화됨에 따라 투명한 용액이 붉게 변하면서 그에 따른 흡광도 차이를 구하는 것이다.

(1) 글루코스옥시다아제

β-D-글루코스 + H₂O + O₂ → D-글루쿠론산 + H₂O₂

(2) 호세라디쉬 퍼옥시다아제

2H₂O₂ + O-디아니시딘 → 2H₂O + O₂ + O-디아니시딘

상기 겔에 포집된 글루코스옥시다아제(GOD)의 활성을 측정한 결과를 도 4에 나타내었다.

수화겔에 포집된 호세라디쉬 퍼옥시다아제의 활성 평가

큐벳(cuvette)에 2.1 ml의 증류수, 100 mM 소듐포스페이트 용액(pH 6.0) 0.32 ml, 0.5 중량% 과산화수소용액 0.16 ml, 5 중용량% 피로가롤(pyrogallol) 용액 0.32 ml을 넣고 POD 효소 용액 또는 수화겔을 50 mM 소듐 아세테이트 용액(pH 5.1)로 씻어낸 용액 0.1 ml를 첨가하여 잘 섞은 후 20 ℃에서 500 nm 파장의 흡광도를 측정하였고, 수화겔에 포집된 글루코스옥시다아제의 활성을 하기 수학식 2로 계산하였다.

상기 수학식 2에서,

(△A_420nm/min)test는 효소액이 첨가된 샘플을 420 nm에서 20초 동안의 흡광도를 모니터링한 후 흡광도가 0.16~0.28인 부분(가장 정확한 값이 측정되는 범위)에서 변화한 흡광도의 차이고,

(△A_420nm/min)Blank는 효소액 대신 버퍼가 첨가된 샘플을 420 nm에서 20초 동안의 흡광도를 모니터링한 후 흡광도가 0.16~0.28인 부분에서 변화한 흡광도의 차이며,

(3)은 효소활성 측정에 사용된 총 샘플의 양(ml)이고,

(Dilution-factor)는 희석배수이며,

(12)는 O-Dianisidine의 420 nm에서의 몰흡광계수이고,

(0.1)은 사용된 효소액의 양(ml)을 나타낸다.

POD 활성 측정 원리는 하기와 같다.

H₂O₂ + 피로가롤 → 2H₂O + 푸르푸로갈린

상기 겔에 포집된 호세라디쉬 퍼옥시다아제(POD)의 활성을 측정한 결과를 도 4에 나타내었다.

도 4는 수화겔에 포집되어 있는 효소의 활성을 측정한 그래프이다.

도 4에 나타난 바와 같이, 폴리비닐알코올(PVA) 수화겔층과 폴리비닐피롤리돈(PVP) 수화겔층 모두 높은 효소(GOD 및 POD) 활성을 나타냄을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명에 따른 수화겔은 궤양 부위에 산소를 공급해 주기에 충분한 효소 활성을 가지고 있으므로, 당뇨성 궤양 치료용 수화겔로 유용하게 사용할 수 있다.

< 실험예 3> 수화겔에서 발생하는 산소량의 측정

실시예 1에서 제조한 수화겔에서 효소에 의해 산소가 충분히 발생하는지 알아보기 위하여 다음과 같이 실험을 수행하였다.

멸균한 0.1 M 소듐 포스페이트 용액(pH 7.0)을 15 ml 팔콘(falcon)에서 질소가스로 퍼징(purging)한 후 실시예 1에서 제조한 수화겔을 넣고 미디움병(medium bottle)에 수화겔을 넣지 않은 완충용액(control), GasPack Pouch(BD GasPak EZ Anaerobe Gas Generating Pouch System with indicator)와 CO₂ 인디케이터(indicator)를 함께 넣어 바로 고무마게로 뚜껑을 닫아 12시간 방치한다.

CO₂ 인디케이터(indicator)가 붉은색에서 노란색으로 변함으로써 병의 내부가 혐기 상태임을 확인한 후 실린지로 겔이 침지되어있던 완충용액과 대조군 완충용액(control)을 각각 뽑아 24시간 간격으로 IDEXX Vetstat 산소 발생 장치로 순수하게 수화겔에서 발생된 산소분압(mmHg)을 측정하였고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.

도 5는 수화겔에서 발생하는 산소량을 측정한 그래프이다.

도 5에 나타난 바와 같이, 글루코스를 기질로 하여 GOD와 POD의 산화환원반응의 최종산물인 산소의 발생 유무와 지속시간을 실험한 결과 완충용액(control)보다 수화겔이 든 완충용액에서 약 10 mmHg 정도 산소 분압이 더 높은 것을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명에 따른 수화겔은 궤양 부위에 충분한 산소를 공급해주므로, 당뇨성 궤양 치료용 수화겔로 유용하게 사용할 수 있다.

< 실험예 4> 수화겔의 흡수도 평가

실시예 1에서 제조한 수화겔을 궤양 부위에 부착하였을 경우 발생하는 진물 등의 노폐물을 흡수하는 정도를 알아보기 위하여 다음과 같이 실험을 수행하였다.

구체적으로, 폴리비닐알코올(PVA) 수화겔층 또는 폴리비닐피롤리돈(PVP) 수화겔층이 침지액에서 뜨거나 빠져나오지 못하도록 메쉬(mesh)로 접어 고정시킨 후 메쉬와 함께 초기무게를 제고 무게 접시에 말 혈청(horse serum) 또는 슈도-세포외액(psudo-extracellular fluid, 이하 PECF라 함)을 수화겔이 잠기도록 충분히 부어준 뒤 10분 간격으로 6회, 20분 간격으로 3회, 30분 간격으로 2회, 그 이후로는 1시간 간격으로 무게를 측정한 후 초기무게와 나중무게를 이용하여 수화겔의 흡수율을 하기 수학식 3으로 계산하였다. 그 결과를 도 6 내지 도 9에 나타내었다.

도 6은 PVP 수화겔의 말 혈청 흡수율을 나타낸 그래프이다.

도 7은 PVP 수화겔의 PECF 흡수율을 나타낸 그래프이다.

도 8은 PVA 수화겔의 말 혈청 흡수율을 나타낸 그래프이다.

도 9는 PVA 수화겔의 PECF 흡수율을 나타낸 그래프이다.

도 6 내지 도 9에 나타난 바와 같이, 실시예 1에서 제조한 수화겔을 궤양 치료용으로 사용할 시 진물 등의 노폐물을 흡수하는 효과가 뛰어남을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명에 따른 수화겔은 궤양 부위에서 발생하는 노폐물을 충분히 흡수해주므로, 당뇨성 궤양 치료용 수화겔로 유용하게 사용할 수 있다.

Claims (17)

1. 생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스를 포함하는 층(제1층);
   생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스옥시다아제(Glucoseoxidase, GOD)를 포함하는 층(제2층); 및
   생체적합성 고분자, 다가알코올 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제(horseradish peroxidase, POD)를 포함하는 층(제3층)을 차례로 적층한 3층 구조의 수화겔.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 생체적합성 고분자는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 폴리아크릴산 및 폴리에틸렌옥사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 합성 고분자, 및 카라기난, 소듐카르복시메틸셀룰로오스, 젤라틴, 아가, 알긴산염 및 키토산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 천연 고분자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 이의 혼합인 것을 특징으로 하는 수화겔.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 다가알코올은 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1-3-부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 소르비톨, 만니톨 또는 폴리에틸렌글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 수화겔.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 제1층은 생체적합성 고분자로서 폴리비닐피롤리돈 1~15 중량% 및 카라기난 1~30 중량%;
   다가알코올로서 글리세린 0.1~10 중량%; 및
   기질로서 글루코스 0.001~3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 수화겔.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 제2층은 생체적합성 고분자로서 폴리비닐피롤리돈 1~15 중량% 및 카라기난 1~30 중량%;
   다가알코올로서 글리세린 0.1~10 중량%; 및
   효소로서 글루코스옥시다아제 0.01~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 수화겔.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 제3층은 생체적합성 고분자로서 폴리비닐알코올 1~15 중량%, 폴리비닐피롤리돈 1~30 중량%, 카라기난 1~10 중량%, 젤라틴 1~10 중량%;
   다가알코올로서 글리세린 0.1~10 중량%; 및
   효소로서 호세라디쉬 퍼옥시다아제 0.001~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 수화겔.
   
7. 생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스를 정제수에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 1);
   생체적합성 고분자, 다가알코올 및 글루코스옥시다아제를 정제수에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 2);
   생체적합성 고분자, 다가알코올 및 호세라디쉬 퍼옥시다아제를 정제수에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 3);
   상기 단계 1 내지 단계 3에서 제조한 수용액들을 각각의 트레이에 부어 겔 상태의 시트 형태로 성형하는 단계(단계 4);
   상기 단계 4에서 제조한 각 시트에 방사선을 조사하는 단계(단계 5); 및
   상기 단계 5에서 방사선 조사된 각 시트를 차례로 적층하는 단계(단계 6)를 포함하는 제1항의 수화겔의 제조방법.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 생체적합성 고분자는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 폴리아크릴산 및 폴리에틸렌옥사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 합성 고분자, 및 카라기난, 소듐카르복시메틸셀룰로오스, 젤라틴, 아가, 알긴산염 및 키토산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 천연 고분자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 이의 혼합인 것을 특징으로 하는 수화겔의 제조방법.
   
9. 제7항에 있어서, 상기 다가알코올은 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1-3-부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 소르비톨, 만니톨 또는 폴리에틸렌글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 수화겔의 제조방법.
   
10. 제7항에 있어서, 상기 단계 1의 수용액은 생체적합성 고분자로서 폴리비닐피롤리돈 1~15 중량% 및 카라기난 1~30 중량%;
    다가알코올로서 글리세린 0.1~10 중량%; 및
    기질로서 글루코스 0.001~3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 수화겔의 제조방법.
    
11. 제7항에 있어서, 상기 단계 2의 수용액은 생체적합성 고분자로서 폴리비닐피롤리돈 1~15 중량% 및 카라기난 1~30 중량%;
    다가알코올로서 글리세린 0.1~10 중량%; 및
    효소로서 글루코스옥시다아제 0.01~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 수화겔의 제조방법.
    
12. 제7항에 있어서, 상기 단계 3의 수용액은 생체적합성 고분자로서 폴리비닐알코올 1~15 중량%, 폴리비닐피롤리돈 1~30 중량%, 카라기난 1~10 중량%, 젤라틴 1~10 중량%;
    다가알코올로서 글리세린 0.1~10 중량%; 및
    효소로서 호세라디쉬 퍼옥시다아제 0.001~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 수화겔의 제조방법.
    
13. 제8항에 있어서, 상기 단계 6의 방사선은 감마선, 자외선 및 전자선으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수화겔의 제조방법.
    
14. 제11항에 있어서, 상기 방사선의 조사량은 5~100 kGy인 것을 특징으로 하는 수화겔의 제조방법.
    
15. 제12항에 있어서, 상기 방사선의 조사량은 35 kGy인 것을 특징으로 하는 수화겔의 제조방법.
    
16. 제1항의 수화겔을 이용한 상처 치료용 드레싱.
    
17. 제1항의 수화겔을 이용한 궤양 치료용 드레싱.

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