KR101689357B1 - 조직 수복용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조직 수복용 조성물에 관한 것으로, 상기 조직 수복용 조성물은 입자의 평균 직경이 0.1㎛ 내지 5㎛ 미만의 크기를 갖고, 상기의 같은 작은 입자의 평균 직경으로 인해 수용액 상에서 분산이 균일하게 일어나고, 조직 수복을 위한 체내 도입시 고분자간의 재결합에 의한 크기의 변화로 인해 식세포 작용을 방지하며, 이에 따라 조직 수복 효능이 균질하게 일어난다.

Description

조직 수복용 조성물 {COMPOSITION FOR TISSUE REPAIR TREATMENT}

본 발명은 균질한 콜로이드 용액을 포함하는 조직 수복용 조성물에 관한 것이다.

사회의 구조가 변해가고 인구가 증가하면서 화상, 욕창, 외상, 성형, 난치성 궤양, 당뇨성 피부괴사 등의 환자의 수도 점점 증가함에 따라 이에 맞는 손상된 피부의 치료 방법도 발전하고 있다. 30년 전까지만 해도 화상으로 체표면적의 60% 이상이 손상되면 패혈증으로 사망하는 것이 보통이나, 최근에는 인공피부의 발전으로 수분손실과 감염을 막을 수 있어 사망률을 상당히 감소시킬 수 있게 되었다.

인공피부는 크게 창상피복재(wound dressing)와 배양피부(cultured skin)로 나뉜다. 창상피복재는 국소적인 창상이나 상처 깊이가 심하지 않은 창상에 적용가능하며, 배양피부는 세포배양 기술을 이용하여 피부세포를 충분히 증식시킨 후 영구 생착을 목적으로 이식된다.

하지만 배양피부의 경우는 박테리아, 진균류, 내독성 및 마이코플라즈마(mycoplasma) 시험을 통한 안전성의 많은 검토가 필요하며, 또한, 사체의 피부를 이식하는 경우 그것의 원사지 파악이 되지 않는 문제점과, 가공처리에 있어서 인체성분은 열가공이 불가능하기 때문에 위에서 언급한 치명적인 바이러스를 100% 멸균시킬 수 없는 단점을 지니고 있다. 창상피복재는 일시적인 피복의 용도로 사용되었으므로 영구 생착에 어려움이 있다. 또한, 키틴, 키토산, 콜라겐과 같은 천연고분자의 창상피복재의 경우 기계적인 강도가 낮고 가격이 고가이며 대량 생산이 어렵고, 실리콘, 폴리우레탄 같은 합성고분자의 창상피복재의 경우 세포와의 친화성이 떨어지고 상처부위와의 밀착성 결여라는 단점을 가지고 있다.

이에, 히알루론산 젤을 이용한 제품들이 다수 개발되었는데, 히알루론산은 2주에서 2달 사이에 매우 빠르게 생체 내 재흡수가 일어나기 때문에 문제가 되었다. 이에, 한국 공개 특허 제 10-2004-0072008호와 같이 히알루론산과 가교 물질을 서로 가교 연결하여 재흡수 기간을 연장시킨 제품이 판매되고 있다. 그러나, 이러한 가교제품도 가교물질의 독성으로 인한 문제점이 보고되고 있는 실정이다.

생체내 분해가 되는 고분자를 이용한 조직수복용 제품도 다수 개발되었는데, 20 내지 50um의 폴리 락틱산(Poly lactic acid)(PLA)입자를 카복시메틸셀룰로우스(Carboxymethylcellulose)(CMC) 수용액에 분산시킨 제형 또는 20 내지 50um의 폴리카프로락톤(Polycaprolactone)(PCL) 입자를 CMC 및 글리세린(Glycerin) 수용액에 분산시킨 제형이 사용되고 있으며, 또한, Klaus Laeschke, 'Biocompatibility of Microparticles into Soft Tissue Fillers', "Semin Cutan Med Surg 23", 2004, 214-217에 따르면 고분자 기반의 조직수복용 제품의 경우 체내에서 식세포 작용(phagocytosis)을 피해서 장기간 효능을 발휘하기 위해서는 40um 이상의 입자 직경을 가져야 한다고 하였다. 하지만, 상기의 20um 이상의 입자 직경을 가지는 제형을 사용시 마이크로 입자가 바늘에 막히는 시술상의 불편함과 입자가 균일하게 분산되지 않아 균일한 조직 수복 효과가 나오지 못하는 문제점이 존재하였다.

이러한 상기의 문제점을 개발하기 위한 조직수복용 제품의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명의 목적은 조직수복용 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 친수성 생체적합성 고분자 및 소수성 생체적합성 고분자를 중합시킨 공중합체를 포함하는 조직 수복용 조성물로서, 상기 공중합체의 총 분자량은 2,750g/mol 내지 30,000 g/mol 이며, 하기 수학식 1에 의한 HLB값이 3 내지 10의 범위의 값을 가지는 콜로이드 용액을 포함하는 조직 수복용 조성물에 관한 것이다.

<수학식 1>

HLB=20*M_h/M

여기서,

M_h는 친수성 부분의 분자량이고,

M은 분자 전체의 분자량이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 콜로이드 용액 입자의 평균직경이 0.1㎛ 내지 5㎛ 미만인 조직 수복용 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기 친수성 생체적합성 고분자 및 소수성 생체적합성 고분자를 중합시킨 공중합체의 결합 구조는 하기 화학식 1 또는 화학식 2인 조직 수복용 조성물에 관한 것이다.

[화학식 1]

X-Y

[화학식 2]

Y-X-Y

여기서,

X는 친수성 생체적합성 고분자이고,

Y는 소수성 생체적합성 고분자이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 친수성 생체적합성 고분자는 750 내지 10,000g/mol이며, 상기 소수성 생체적합성 고분자는 2,000 내지 25,000 g/mol인 조직 수복용 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위에 의해 보다 명확하게 된다.

본원에 기재된 다양한 구체예가 도면을 참조로 기재된다. 하기 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 위해서, 다양한 특이적 상세사항, 예컨대, 특이적 형태, 조성물, 및 공정 등이 기재되어 있다. 그러나, 특정의 구체예는 이들 특이적 상세 사항 중 하나 이상 없이, 또는 다른 공지된 방법 및 형태와 함께 실행될 수 있다. 다른 예에서, 공지된 공정 및 제조 기술은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않게 하기 위해서, 특정의 상세사항으로 기재되지 않는다. "한 가지 구체예" 또는 "구체예"에 대한 본 명세서 전체를 통한 참조는 구체예와 결부되어 기재된 특별한 특징, 형태, 조성 또는 특성이 본 발명의 하나 이상의 구체예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 다양한 위치에서 표현 "한 가지 구체예에서" 또는 "구체예"의 상황은 반드시 본 발명의 동일한 구체예를 나타내지는 않는다. 추가로, 특별한 특징, 형태, 조성, 또는 특성은 하나 이상의 구체예에서 어떠한 적합한 방법으로 조합될 수 있다.

본 발명에서 고분자 분자량은 수평균분자량(Number Average Molecular Weight, Mn)을 의미한다. 수평균분자량이란 분자량 분포를 갖는 고분자 화합물의 성분 분자종의 분자량을 수분율 혹은 몰 분율로 평균하여 얻게 되는 평균 분자량을 의미한다.

본 발명에서 콜로이드란 분자나 이온보다는 큰 미립자가 기체 또는 액체 중에 분산된 상태를 콜로이드 상태라고 하며, 콜로이드 상태로 되어 있는 전체를 콜로이드라고 한다.

본 발명에서 조직 수복이란 피부 조직 등이 외상이나 염증 등의 원인으로 조직에 괴사, 결손이 생겼을 대에 그 조직을 본래의 상태로 되돌리려고 하는 기전을 수복이라고 한다.

본 발명에서 생체적합성 고분자란 생체에 있어 의료용 재료가 무해하며 적응되기 쉬운 성질을 의미한다. 대상이 되는 생체는 혈액을 비롯하여 각종 조직과 기관 등 광범위하므로 혈액 적합성(항혈전성), 조직 적합성 등으로 세분화되어 나타내지나, 상기의 생체적합성 고분자는 광범위하게 적용 가능한 고분자를 의미한다.

본 발명에서 HLB값(Hydrophile-Lipophile Balance)이란 양친성 고분자의 물과 기름에 대한 친화성 정도를 나타내는 값이다. HLB가 크다는 것은 친수성의 비율이 크고, 작다는 것은 그 비율이 작다는 것을 가리킨다.

일 구체예에서, 친수성 생체적합성 고분자 및 소수성 생체적합성 고분자를 중합시킨 공중합체를 포함하는 조직 수복용 조성물로서, 상기 공중합체의 총 분자량은 2,750g/mol 이상 30,000 g/mol미만이며, 하기 수학식 1에 의한 HLB값이 3.33초과 10이하의 범위의 값을 가지는 콜로이드 용액을 포함하는 조직 수복용 조성물에 관한 것이다.

<수학식 1>

HLB=20*M_h/M

여기서, M_h는 친수성 부분의 분자량이고, M은 분자 전체의 분자량이다. 더욱 바람직하게는 상기 HLB값은 4 내지 8의 범위의 값을 가지는 콜로이드 용액을 포함하는 조직 수복용 조성물에 관한 것이다.

일 구체예에서, 상기 친수성 생체적합성 고분자 및 소수성 생체적합성 고분자는 중량비 1:1 내지 1:10 범위로 중합되고, 더욱 바람직하게는 1:0.5 내지 1:6 범위로 중합되는 것인 조직 수복용 조성물에 관한 것이다. 친수성 생체적합성 고분자가 소수성 생체적합성 고분자에 비해 1:10보다 더 적은 중량비로 중합될 경우에는 콜로이드 용액에서 안정한 미셀 구조의 형성이 어려워 균질한 콜로이드 용액의 형성이 어렵고, 1:1보다 더 많은 친수성 생체적합성 고분자를 넣을 경우에는 친수성이 너무 높아져서 조직 내 이동이 쉽게 일어나 원하는 부위에 조직수복용 물질로 사용하기에 부적합하다.

일 구체예에서, 상기 콜로이드 용액은 입자의 평균직경이 0.1㎛ 내지 5㎛인 조직 수복용 조성물이고, 더욱 바람직하게는 상기 콜로이드 용액은 입자의 평균직경이 0.1㎛ 내지 1㎛인 조직 수복용 조성물에 관한 것이다. 상기의 평균직경에 대한 수치는 상한의 범위 한정에 의해 체내에 도입 시 식세포 활동(phagocytosis)이 일어나는지 여부가 문제되며, 하한의 경우 측정 방법에 의한 최소 범위의 값을 의미한다. 또한, 5㎛을 초과할 경우, 주사기를 이용해 피부에 주사를 위해 구경이 큰 바늘을 사용해야 되고, 이는 통증 및 흉터를 남길 확률이 높지만, 5㎛미만의 평균 직경을 가질 경우, 주사 바늘의 구경이 작은 주사바늘의 사용이 가능해 통증 및 흉터가 줄어든다.

구체적으로, 기존 고분자를 포함하는 필러 제품은 식세포 활동(phagocytosis)을 피해서 체내에서 장기간 효능을 발휘하기 위해서는 통한 입자 크기가 40㎛이상이어야 한다는 논문이 발표되었고(Klaus Laeschke, 'Biocompatibility of Microparticles into Soft Tissue Fillers', "Semin Cutan Med Surg 23" 2004, 214-217), 이에 맞춰 시판되고 있는 고분자 기반 필러인 스컬트라 및 엘란쎄는 모두 최소 20um이상이어야한다고 규정하고 있다. 즉, 최소 20㎛의 범위보다 작은 고분자를 포함하는 필러의 경우 식세포 활동(phagocytosis)에 의해 분해되는 문제가 존재하였다. 도 2를 참고하면, 기존에 판매되고 있는 스컬트라 제형에 대한 현미경 분석으로, 입도의 평균직경이 수십 마이크로미터 수준임을 확인할 수 있다.

본 발명은 친수성 생체적합성 고분자 및 소수성 생체적합성 고분자를 중합시킨 공중합체를 포함하며, 상기 공중합체는 HLB값이 3.33초과 10이하의 범위의 값을 가지는 것을 특징으로 하며, 상기의 특징으로 인해 기존 필러에 포함되는 폴리락트산, 폴리글리코산 또는 폴리카프로락톤 등의 고분자를 식세포 작용(phagocytosis)이 일어나는 입자 크기를 가지더라도 체내에 도입된 이후에는 체내에서는 고분자간의 상호 결합으로 인한 입자의 평균 직경의 변화로 식세포 작용(phagocytosis)이 일어나지 않는다.

구체적으로, 상기의 체내에 도입시 식세포 작용(phagocytosis)가 일어나지 않는 것은 상기의 소수성 고분자에 친수성 고분자를 도입함에 따름이다. 소수성 고분자와 친수성 고분자의 중합에 의한 공중합체를 용매에 녹여 콜로이드 용액을 만든 경우와 콜로이드 용액을 체내에 도입한 이후의 공중합체의 입자의 평균 직경의 크기의 차이가 발생한다. 콜로이드 용액 상의 콜로이드 입자의 평균 직경은 0.1㎛ 내지 5㎛인 반면, 체내에 콜로이드 용액을 도입하면 체내의 특수한 환경으로 인한 서로 다른 상호 작용으로 인해 공중합체의 크기의 차이가 발생하게 된다. 체내에 도입된 이후에는 입자의 평균 직경이 최소 20㎛이상 바람직하게는 40㎛이상의 입자 크기를 가지게 되어, 식세포 활동(phagocytosis)이 일어나지 않는다.

구체적으로, 체내 도입전에는 친수성 고분자 및 소수성 고분자의 공중합체가 친수성 고분자의 역할이 크게 작용하여 수용액과 고분자의 상호작용으로 인해 수용액상에서 입자의 평균 직경이 나노 크기이고, 수용액상에 골고루 분산된 안정한 구조를 형성하게 되나, 체내에 도입된 이후에는 체내 환경하에서는 고분자가 수용액상에서 분산된 안정한 구조가 무너지고 소수성 고분자의 역할이 크게 작용하여, 고분자간의 결합으로 매트릭스(matrix) 구조를 형성하게 되는 것을 실험을 통해서 확인하였다.

상기의 수용액상에서 골고루 분산된 안정한 구조는 미셀 구조와 같은 안정한 구조를 의미하는 것으로, 체내 도입 전 수용액 상에서는 친수성 고분자 및 소수성 고분자의 공중합체가 분산된 형태를 가지게 되고, 이러한 분산된 형태는 입자의 평균 직경이 나노 크기를 갖는다고 할 것이다. 다만, 이러한 구조가 체내에 도입된 이후에는 제형의 물이 체내로 빠르게 분산되는 과정에서 고분자가 더 이상 미셀 구조와 같은 안정한 구조를 형성하지 못하게 되어 고분자 내의 소수성 고분자끼리 뭉치는 현상이 발생하고, 이러한 고분자의 뭉침 현상으로 인해 식세포 활동(phagocytosis)을 피할 수 있는 크기의 매트릭스(matrix)를 형성한다.

구체적으로, HLB값이 10보다 큰 폴리락트산, 폴리글리콜산 또는 폴리카프로락톤에 친수성 고분자인 폴리에틸렌글리콜을 붙인 제형은 체내에 도입되기 이전에 수용액 상에서 입자가 육안으로 관찰되지 않는, 즉, 입자의 평균 직경이 수십 나노에서 수백 나노 크기의 구조를 가지게 되고, 체내에 도입된 이후에도 친수성이 높아서 소수성 고분자의 상호작용으로 결합하는 형태가 아닌 체액을 따라 분산되어 퍼져나가는 특징을 가지게 된다. 하지만, HLB값이 10보다 작은 경우에는 고분자가 수용액상에서 입자의 평균 직경이 수백 나노의 크기를 가지는 고분자간 결합을 가지게 되나, 체내에 도입된 이후에는 고분자간 상호 결합작용으로 그 크기가 식세포 활동(phagocytosis)을 피할 수 있는 구조를 가지게 된다. 또한, HLB값이 3.33이하로 작아지게 되면 고분자가 수용액상에서 균질하게 분산된 형태의 수용액을 얻을 수가 없어서 체내 도입이 어렵다.

일 구체예에서, 상기 공중합체의 결합 구조는 하기 화학식 1 또는 화학식 2와 같은 조직 수복용 조성물에 관한 것이다.

[화학식 1]

X-Y

[화학식 2]

Y-X-Y

여기서, X는 친수성 생체적합성 고분자이고, Y는 소수성 생체적합성 고분자이다.

일 구체예에서, 상기 친수성 생체적합성 고분자는 메톡시폴리에틸렌글리콜, 디히디록시폴리에틸렌글리콜, 모노알콕시폴리에틸렌글리콜, 모노아실폴리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 고분자이다. 상기 친수성 생체적합성 고분자는 750 내지 10,000 g/mol이다.

일 구체예에서, 상기 소수성 생체적합성 고분자는 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리디옥사논, 폴리트리메틸카르보네이트, 폴리하이드록시부틸레이트 및 이를 포함하는 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 고분자이다. 상기 소수성 생체적합성 고분자는 2,000 내지 25,000 g/mol이다.

일 구체예에서, 상기 친수성 생체적합성 고분자 및 소수성 생체적합성 고분자를 중합시킨 공중합체의 총 분자량은 2,750g/mol이상 30,000 g/mol미만인 조직 수복용 조성물에 관한 것이다. 상기 공중합체의 총 분자량이 2,750g/mol미만인 콜로이드 용액 상의 콜로이드 입자의 평균 직경이 100nm 이하를 가지게 되어, 체내 도입시 조직 수복 효과가 미비하며, 총 분자량이 30,000g/mol 이상인 경우에는 콜로이드 용액을 형성하지 못하고, 수용액 상에서 침전이 발생하여 체내에 도입할 수 없다. 다만, 총분자량이 30,000g/mol으로 제조하더라도, 수용액을 제조시 침전법에 의해 수용액을 제조할 경우에는 수용액상에서 고분자가 서스펜션을 형성해 시간이 지남에 따라 침전이 발생하는 문제가 발생한다. 서스펜션 제형의 경우에는 뷸균질한 입자를 포함하고 있어, 체내 주입시 불균질한 분포로 인해 콜라겐 생성이 불균질하게 일어나 원하는 조직 수복 효과를 얻지 못하는 문제가 발생하며, 입자간의 엉김현상으로 주사바늘 막힘 현상이 발생할 수 있는 문제가 있다.

일 구체예에서, 1) 소수성 생체적합성 고분자 및 친수성 생체적합성 고분자를 중합시켜 중합체를 제조하는 단계; 2) 상기 중합체를 용매에 가하여 현탁물을 형성하는 단계; 3) 상기 현탁물을 생체적합성 고분자의 녹는점 내지 용매의 끓는점 사이의 온도로 가열 시키는 단계; 및 4) 상기 용액을 혼합하고 상온으로 냉각하여 콜로이드 용액을 얻는 단계를 포함하는 조직 수복용 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로, 상기 친수성 생체적합성 고분자는 메톡시폴리에틸렌글리콜, 디히디록시폴리에틸렌글리콜, 모노알콕시폴리에틸렌글리콜, 모노아실폴리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 고분자인 것을 특징으로 하고, 상기 소수성 생체적합성 고분자는 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리디옥사논, 폴리트리메틸카르보네이트, 폴리하이드록시부틸레이트 및 이를 포함하는 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 고분자인 것을 특징으로 한다.

소수성 고분자와 친수성 고분자의 공중합체 중 고분자의 녹는점 이상으로 가열 없이도 상온에서도 물에 쉽게 녹아 나노 입자 크기를 형성하는 경우는 피부 내에 주입하면 친수성이 매우 높아 콜라겐을 형성하는 조직수복효과를 보이지 않고 체내로 이동(migration)하게 된다. 즉 본 특허 기술에 적용되는 고분자는 친수성 고분자와 소수성 고분자의 공중합체가 상온에서는 난용성 또는 불용성 현탁물을 형성하는 특징을 가지나, 용액을 고분자의 녹는점 이상으로 가열 후 상온으로 냉각하면 안정한 콜로이드 형태를 형성하는 것을 특징으로 하는데, 상기에서 제조된 고분자 콜로이드 용액을 피부 내로 주입하며 주입된 피부 내에 콜라겐을 형성하는 조직수복 효과를 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 조직 수복용 조성물에 관한 것으로, 상기 조직 수복용 조성물은 입자의 평균 직경이 5㎛ 이하의 크기를 갖고, 상기의 같은 작은 입자의 평균 직경으로 인해 수용액 상에서 분산이 균일하게 일어나고, 조직 수복 효능이 균질하게 일어난다.

도 1은 제조예 7에 의해 제조된 고분자를 포함하는 25%의 수용액 콜로이드 제형을 제조한 후, AFM(Atomic Force Microscopy)분석 결과이다.
도 2는 기존 판매중인 스컬트라 제형에 대한 현미경 분석 결과이다.
도 3은 mPEG5000-PCL25000 수용액에 대한 사진이다.
도 4는 mPEG20000-PCL20000 수용액에 대한 사진이다.
도 5는 mPEG5000-PCL10000의 콜로이드 수용액 제형을 25℃에서 6개월 후 보관한 것으로 상기 콜로이드 수용액의 안정성에 관한 사진이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

[실시예 1] 고분자 제형의 제조

[제조예 1]

mPEG750-PCL2000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 750 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 2,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG750-PCL2,000을 제조하였다.

[제조예 2]

mPEG750- PCL3000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 750 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 3,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG750-PCL3,000을 제조하였다.

[제조예 3]

mPEG2000- PCL4000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 2,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 4,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG2000-PCL4000을 제조하였다.

[제조예 4]

mPEG2000- PCL6000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 2,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 5,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG2000-PCL6000을 제조하였다.

[제조예 5]

mPEG2000- PCL8000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 2,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 8,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG2000-PCL8000을 제조하였다.

[제조예 6]

mPEG5000- PCL5000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 5,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 5,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG5000-PCL5000을 제조하였다.

[제조예 7]

mPEG5000- PCL8000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 5,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 8,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG5000-PCL8000을 제조하였다.

[제조예 8]

mPEG5000- PCL10000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 5,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 10,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG5000-PCL10000을 제조하였다.

[제조예 9]

mPEG5000- PCL15000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 5,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 15,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG5000-PCL15000을 제조하였다.

[제조예 10]

mPEG10000- PCL10000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 10,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 10,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG100000-PCL10000을 제조하였다.

[제조예 11]

PCL1000-mPEG1000- PCL1000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 1,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 2,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 PCL1000-mPEG1000-PCL1000 을 제조하였다.

[제조예 12]

PCL2000-mPEG2000- PCL2000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 2,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 4,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 PCL2000-mPEG2000-PCL2000 을 제조하였다.

[비교예 1]

mPEG750- PCL1000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 750 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 1,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG750-PCL1000을 제조하였다.

[비교예 2]

mPEG2000- PCL1000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 2,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 1,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG2000-PCL1000을 제조하였다.

[비교예 3]

mPEG5000- PCL25000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 5,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 25,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG5000-PCL25000을 제조하였다.

[비교예 4]

mPEG20000- PCL20000 고분자 제형의 제조

친수성 생체적합성 고분자로써 분자량 20,000 g/mol 인 메톡시-폴리에틸렌글리콜(methoxy-polyethyleneglycol)에 분자량 20,000 g/mol이 되도록 카프로락톤(caprolactone) 단량체를 촉매 하에서 중합하여 mPEG20000-PCL20000을 제조하였다.

[실시예 2] 콜로이드 용액의 제조

상기 제조예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 4에 의해 제조된 고분자를 80도로 가열해 액상 상태로 만든 후, 고분자 25%가 되도록 80도의 물을 가한 후, 섞어서 혼합한 후 상온으로 냉각시켜 고분자의 균질한 콜로이드 수용액을 제조하였다.

[실시예 3] 콜로이드 입자의 평균 직경의 측정

1. 동적광산란법(DLS, dynamic light scattering)

동적광산란법이란 분산 내 나노 입자의 크기를 측정하는 비침투성 기법으로, 브라운 운동을 이용하여 입자 현탁액에서 시간에 따른 산란광의 세기를 측정하는 것이다. 이러한 산란광의 세기 변동을 분석하면 입자의 평균 직경을 알 수 있는 확산 계수를 결정할 수 있으며, 스토크-아이슈타인 방정식을 통해 상기의 계수로부터 입자의 평균 직경을 알 수 있다.

상기의 동적광산란법을 활용하여 콜로이드 입자의 평균 직경을 측정하기 위해 말버른(Malvern)사의 제타사이저(zetasizer)를 사용 하였다.

	mPEG 분자량	PCL 분자량	총분자량	HLB	DLS 25도(nm)*
제조예 1	750	2,000	2,750	5.45	289
제조예 2	750	3,000	3,750	4	357
제조예 3	2,000	4,000	6,000	6.67	141
제조예 4	2,000	6,000	8,000	5	129
제조예 5	2,000	8,000	10,000	4	576
제조예 6	5,000	5,000	10,000	10	245
제조예 7	5,000	8,000	13,000	7.69	217
제조예 8	5,000	10,000	15,000	6.67	412
제조예 9	5,000	15,000	20,000	5	298
제조예 10	10,000	10,000	20,000	10	488
제조예 11	1,000	2,000	3,000	6.67	142
제조예 12	2,000	4,000	6,000	6.67	333
비교예 1	750	1,000	1,750	8.57	69
비교예 2	2,000	1,000	3,000	13.3	40
비교예 3	5,000	25,000	30,000	3.33	-
비교예 4	20,000	20,000	40,000	10	-

* 상기 DLS측정은 사이즈 측정을 위해 실시예 2)에서 제조된 콜로이드 용액을 5% 범위로 물로 희석하여 진행하였다.

표 1의 결과와 같이, 제조예 1 내지 12의 경우에는 총분자량이 2,750g/mol 내지 30,000 g/mol이고, HLB값이 3.33초과 내지 10 이하의 범위의 값을 가지면서, DLS에 의해 입도의 평균 직경을 측정한 결과, 최소 129nm이고, 최대 576nm의 평균직경을 가지는 것으로 나타났다.

총분자량이 2,750g/mol보다 작은 1,750g/mol인 비교예 1은 입도의 평균직경이 69nm(0.069㎛)이다. 상기와 같이 입자의 크기가 100nm(0.1㎛)보다 작은 경우에는 체내에 투여 후 퍼짐 현상으로 인해 조직 수복 효과가 미비하다고 할 것이다.

또한, 비교예 2의 경우에는 HLB값이 10을 초과하는 13.3으로 입도의 평균직경이 40nm로, 상기 비교예 1과 마찬가지로 입도의 평균직경이 100nm보다 작아 조직 수복 효과가 미비하다고 할 것이다.

비교예 3의 경우에는 HLB값이 3.33이며, 도 3과 같이, 침전이 발생하여 입도의 측정이 불가하며, 상기와 같이 침전물이 발생할 경우에는 체내에 주입할 수 없는 제형이라고 할 것이다. 즉 콜로이드 형태로 체내에 주입되어 조직 수복 효과를 나타내는 것이지만, 상기와 같이 침전물이 발생할 경우에는 체내에 주입하기에 적절하지 않다고 할 것이다.

비교예 4의 경우, 총분자량이 30,000g/mol을 넘는 40,000g/mol로 도 4를 참고하면, 상기 비교예 3과 마찬가지로 침전이 발생하여 입도의 측정이 불가하며, 체내에 주입할 수 없는 제형에 해당한다고 할 것이다.

Claims (9)

1. 친수성 생체적합성 고분자 및 소수성 생체적합성 고분자를 중합시킨 공중합체로 제조한 콜로이드 용액을 포함하는 조직 수복용 조성물로서,
   상기 공중합체의 총 분자량은 2,750g/mol 내지 30,000g/mol이며, 하기 수학식 1에 의한 HLB값이 4 이상 8 이하 범위의 값이며,
   상기 콜로이드 용액의 입자는 평균 직경이 0.1㎛ 내지 5㎛ 미만인 조직 수복용 조성물.
   <수학식 1>
   HLB=20*M_h/M
   여기서,
   M_h는 친수성 부분의 분자량이고,
   M은 분자 전체의 분자량이다.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 콜로이드 용액은 입자의 평균직경이 0.1㎛ 내지 1㎛인 조직 수복용 조성물.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 공중합체의 결합 구조는 하기 화학식 1 또는 화학식 2인 조직 수복용 조성물:
   [화학식 1]
   X-Y
   [화학식 2]
   Y-X-Y
   여기서,
   X는 친수성 생체적합성 고분자이고,
   Y는 소수성 생체적합성 고분자이다.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 친수성 생체적합성 고분자는 메톡시폴리에틸렌글리콜, 디히디록시폴리에틸렌글리콜, 모노알콕시폴리에틸렌글리콜, 모노아실폴리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 고분자인 조직 수복용 조성물.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 친수성 생체적합성 고분자는 750 내지 10,000 g/mol인 조직 수복용 조성물.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 소수성 생체적합성 고분자는 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리디옥사논, 폴리트리메틸카르보네이트, 폴리하이드록시부틸레이트 및 이를 포함하는 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 고분자인 조직 수복용 조성물.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 소수성 생체적합성 고분자는 2,000 내지 25,000 g/mol인 조직 수복용 조성물.

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