KR101771321B1 - 최적의 체내 잔류 시간을 갖고 생분해되어 인체에 흡수ㆍ제거되는 유착 방지용 겔 및, 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 유착 방지용 겔은 카복시메틸 키토산을 주성분으로 하는 겔 타입의 유착방지제로서, 창상 치유를 위한 최적의 체내 잔류 시간을 갖도록 적절한 점도와 키토산 함량을 가지고, 키토산의 혈구세포 촉진 효과 및 점액 접착성 특성에 의해 물리적 보호막이 생성되며, 불규칙한 상처 표면에도 쉽게 흡착되므로 유착방지에 효과적이고, 수술 후 주사기 등을 이용하여 인체 내부에 도포될 수 있으므로 기존의 유착 방지제가 적용되기 어려웠던 체내의 좁은 부위에도 손쉽게 사용이 가능하며, 생분해되어 인체에 흡수ㆍ제거되고, 기존의 유착 방지제에 비해서 현저히 낮은 유착 발생률과 우수한 지혈률을 갖는다.

Description

최적의 체내 잔류 시간을 갖고 생분해되어 인체에 흡수ㆍ제거되는 유착 방지용 겔 및, 그 제조방법{Anti-adhesive gell having optimum remaining time in human body and removed by absorption and, manufacturing methods for the same}

본 발명은 유착 방지용 겔에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는 카복시메틸 키토산을 주성분으로 하는 겔 타입의 유착방지제로서, 창상 치유를 위한 최적의 체내 잔류 시간을 갖도록 적절한 점도와 키토산 함량을 가지고, 키토산의 혈구세포 촉진 효과 및 점액 접착성 특성에 의해 물리적 보호막이 생성되며, 불규칙한 상처 표면에도 쉽게 흡착되므로 유착방지에 효과적이고, 수술 후 주사기 등을 이용하여 인체 내부에 도포될 수 있으므로 기존의 유착 방지제가 적용되기 어려웠던 체내의 좁은 부위에도 손쉽게 사용이 가능하며, 생분해되어 인체에 흡수ㆍ제거되고, 기존의 유착 방지제에 비해서 현저히 낮은 유착발생률과 우수한 지혈률을 갖는 유착 방지용 겔에 대한 것이다.

아울러, 본 발명은 이러한 유착 방지용 겔의 제조방법에 대한 것이기도 하다.

수술 후 발생하는 장기 및 조직의 유착은 손상된 조직의 세포가 증식하고 재생하는 과정에서 일어나는 생리 현상으로서, 과도한 조직의 유착이나 의도하지 않은 다른 조직, 장기와의 유착은 장기나 조직의 기능 장애를 초래하고, 경우에 따라서는 유착박리 재수술이 필요하기도 하는 등 심각한 부작용을 만들기도 한다.

일반적으로, 복부 수술을 받은 환자 중 대략 93%에서 유착이 발생하고, 유착은 통증, 장폐색, 불임 등을 유발할 수 있다. 특히, 조직유착 현상은 장폐색증의 주요 원인(80% 내지 90%)이 되며, 산부인과 시술 후에 장기적 후유증, 골반 통증의 원인이 된다. 이러한 수술 후 발생하는 조직의 유착은 인체의 거의 모든 부분에서 일어날 수 있다.

이러한 유착을 방지하는 방법으로는 수술시 상처를 최소화하는 것, 항염제의 사용, 피브린 분해를 증진, 유착이 형성된 표면을 박리하는 방법이 이용되어져 왔으나, 근래에 들어서는 섬유소 및 세포의 부착을 방지하기 위한 물리적인 방벽을 사용하는 방법이 개발되어 사용되고 있다. 이 중 물리적 장벽, 즉 유착방지제로서 적합한 재료는 체내에서 상처가 치유되는 기간 동안만 장벽 역할을 해주고, 이후에는 분해되어야 하며, 재료 자체의 독성이 없을 뿐 아니라, 분해 및 대사를 통해서 배출되는 물질도 인체에 무해해야 한다. 이러한 장벽용으로 사용되는 유착방지제는 형태상 크게 두 가지로 분류할 수 있는데, 첫째는 필름, 부직포, 스폰지형을 포함하는 막 형태의 방벽이며, 둘째는 겔 형을 포함한 용액형 방벽이다.

필름 형태로는 비분해성 고분자인 테프론으로 제조된 Preclude와 분해성 고분자인 산화 셀룰로오스를 이용하여 제조된 INTERCEED, 히알루론산(Hyaluronic acid)과 카르복시메틸셀룰로오스(Carboxymethylcellulose)를 가교시켜 제조한 SEPRAFILM 등이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 필름형태의 유착방지제의 가장 큰 단점은 적용 부위에서 유착 방지막의 이동을 막기 위해 봉합사를 이용해 주변조직과 봉합을 해 주어야 하는데 봉합부위에서 조직유착이 빈번하게 일어난다는 점과 적용 부위가 복잡하거나 미세한 부분, 도관 형태의 부분에는 도입이 어렵다는 점이다.

이를 극복하기 위한 겔 형태의 유착 방지제로는 카르복시메틸셀룰로오스, 덱스트란 70(dextran 70), 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 공중합체(polyethylene oxide-polypropylene oxide 공중합체; Pluronic F127)로 제조한 Flowgel, 폴리락틱산을 기본으로 한 Adcon-L, 히알루론산을 기본으로 한 Intergel, 키토산을 주성분으로 한 유착방지제 등이 연구되거나 시판되고 있다. 하지만 이러한 겔 형태는 생체 내에서 매우 빨리 흡수되는 성질로 인해서 상처가 치유되기 전에 쉽게 분해ㆍ흡수되고 적용 부위와의 부착력 부족으로 쉽게 흘러 내린다는 단점을 갖고 있다.

예를 들어, 키틴 유도체를 주성분으로 하는 겔 타입 유착 방지제는 아세트산 수용액에 키틴 유도체를 4wt% 이하로 용해시켜서 제조되는데, 상기 겔은 체내 잔류시간이 충분하지 못하기 때문에 상처가 치유되기 전에 쉽게 분해ㆍ흡수되고 적용 부위와의 부착력 부족으로 쉽게 흘러 내린다는 문제점을 갖고 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서 겔의 농도와 점성을 높이는 방안이 제기되었으나, 겔의 점성과 농도가 높으면 제조시에 교반기 임펠라의 회전이 어려워지고 이에 따라 균일한 혼합물을 만들기 어려워진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 카복시메틸 키토산을 주성분으로 하는 겔 타입의 유착방지제로서, 창상 치유를 위한 최적의 체내 잔류 시간을 갖도록 적절한 점도와 카복시메틸 키토산 함량을 가지고, 키토산의 혈구세포 촉진 효과 및 점액 접착성 특성에 의해 물리적 보호막이 생성되며, 불규칙한 상처 표면에도 쉽게 흡착되므로 유착방지에 효과적이고, 수술 후 주사기 등을 이용하여 인체 내부에 도포될 수 있으므로 기존의 유착 방지제가 적용되기 어려웠던 체내의 좁은 부위에도 손쉽게 사용이 가능하며, 생분해되어 인체에 흡수ㆍ제거되고, 기존의 유착 방지제에 비해서 현저히 낮은 유착발생률과 우수한 지혈률을 갖는 유착 방지용 겔을 제공하는데 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 유착 방지용 겔의 제조방법을 제공하는 것에 있다. 특히, 고농도(6~10wt%) 및 고점성 겔의 제조시, 교반기 임펠라의 회전(교반)이 어려워지는 문제점을 해결함으로써 최적의 점성과 키토산 함량을 갖고 키토산이 균일하게 분포된 겔을 효과적으로 생산하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 유착 방지용 겔은 초순수(UPW), 증류수, 탈이온수 등에 용해된 생체 분해성 카복시메틸 키토산을 유착 방지용 겔의 중량 대비 6wt% 내지 10wt%로 포함하고, 점도가 100CPS 내지 4,500CPS이다. 상기 유착 방지용 겔은 수술 후 인체 내부에 도포되어 조직의 유착을 방지하고 지혈작용을 한다.

본 발명에 따른 유착 방지용 겔의 제조방법은, (a) 초순수(UPW), 증류수, 탈이온수 중 어느 하나에 생체 분해성 카복시메틸 키토산 1wt% 내지 3wt%를 혼합하고 20℃ 내지 40℃의 온도에서 교반하여 겔 상태의 균일 혼합물을 만드는 단계; (b) 상기 균일 혼합물을 30℃ 내지 70℃의 온도 및 대기압 보다 낮은 압력에서 교반하여 카복시메틸 키토산의 함량이 4wt% 내지 8wt%가 되도록 농축하는 단계; 및, (c) 상기 균일 혼합물 속에 포함된 기포를 제거하는 단계;를 포함한다. 이와 같이 제조된 유착방지용 겔은 생체 분해성 카복시메틸 키토산을 유착 방지용 겔의 중량 대비 6wt% 내지 10wt%로 포함하고 점도가 100CPS 내지 4,500CPS이다.

상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에는, 혼합물을 필터링하여 이물질을 제거하는 단계; 및, 필터링된 혼합물을 대기압보다 높은 압력에서 110℃ 내지 130℃로 가열하여 멸균 처리하는 단계;가 더 포함될 수 있다.

그리고, 상기 (b) 단계와 (c) 단계 사이에는 농축된 혼합물을 필터링하여 덩어리를 제거하는 단계;가 더 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 유착 방지용 겔은 카복시메틸 키토산을 주성분으로 하는 겔 타입의 유착방지제로서, 창상 치유를 위한 최적의 체내 잔류 시간을 갖도록 적절한 점도와 카복시메틸 키토산 함량을 가지고, 키토산의 혈구세포 촉진 효과 및 점액 접착성 특성에 의해 물리적 보호막이 생성되며, 불규칙한 상처 표면에도 쉽게 흡착되므로 유착방지에 효과적이고, 수술 후 주사기 등을 이용하여 인체 내부에 도포될 수 있으므로 기존의 유착 방지제가 적용되기 어려웠던 체내의 좁은 부위에도 손쉽게 사용이 가능하며, 생분해되어 인체에 흡수ㆍ제거되고, 기존의 유착 방지제에 비해서 현저히 낮은 유착발생률과 우수한 지혈률을 갖는다.

그리고, 본 발명은 이러한 유착 방지용 겔의 제조방법을 제공한다. 특히, 키토산의 농도가 높은 경우 교반기 임펠라의 회전이 어려워지는 문제점을 해결하기 위해서, 저점성(저농도)의 겔을 먼저 만든 후, 저점성(저농도)의 겔을 교반하면서 중탕으로 농축시킴으로써 고점성, 고농도이고 키토산이 균일하게 분포된 겔을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 유착 방지용 겔을 제조하기 위한 공정을 보여주는 플로우 차트.
도 2는 본 발명에 사용되는 농축기의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 유착 방지용 겔이 수술 부위에 적용된 경우 체내 잔존량과 시간의 관계를 보여주는 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 유착 방지용 겔이 사용된 경우(실험군)와 그렇지 않은 경우(대조군)의 유착 발생률을 보여주는 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 유착 방지용 겔이 사용된 경우(실험군)와 그렇지 않은 경우(대조군)의 지혈률을 보여주는 그래프.
도 6은 수술 후 2주째의 유착발생률과 수술 후 10분째 지혈률을 임상시험기관별로 보여주는 그래프.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 유착 방지용 겔을 제조하기 위한 공정을 보여주는 플로우 차트이다.

도면을 참조하면, 유착 방지용 겔의 제조공정은, 초순수(UPW)에 생체 분해성 카복시메틸 키토산을 혼합하여 겔 상태의 혼합물을 만드는 단계(S1)와, 혼합물을 멸균하는 단계(S2)와, 멸균된 혼합물을 농축시키는 단계(S3) 및, 혼합물에 포함된 기포를 제거하는 단계(S4)를 포함한다. 아래에서는 상기 각 단계를 순서대로 설명하기로 한다.

먼저, 초순수(UPW)에 생체 분해성 카복시메틸 키토산을 혼합하여 겔 상태의 혼합물을 만든다. 카복시메틸 키토산은, 통상의 키토산과는 달리, 중성인 물에 용해될 수 있다. 상기 초순수(UPW)를 대신하여 증류수, 탈이온수 등이 사용될 수도 있다.

상기 생체 분해성 카복시메틸 키토산은 수용액에 1wt% 내지 3wt%로 혼합되고, 바람직하게는 2wt%로 혼합된다. 구체적으로, 20℃ 내지 40℃로 유지되는 중탕용기에 용매(예를 들어, 초순수)를 넣고 카복시메틸 키토산을 2wt%로 혼합하고 200~300R.P.M으로 4시간 ~ 7시간 교반하여 겔 상태의 혼합물을 만든다.

겔 상태의 혼합물을 만든 후, 혼합물에 포함된 이물질을 제거하기 위해서 필터링을 실시한다. 구체적으로, 상기 필터링은 1,2차로 이루어지는데, 1차 필터링은 1bar ~ 2bar의 압력을 인가한 상태에서 40㎛~60㎛의 망을 가진 필터에 의해 이루어지고 2차 필터링은 2bar ~ 3bar의 압력을 인가한 상태에서 0.1㎛~0.5㎛의 망을 가진 필터에 의해서 이루어질 수 있다.

이어서, 혼합물을 가압멸균처리기(autoclave)에 넣어 멸균 처리한다(S2). 구체적으로, 110℃ ~ 130℃의 온도 및 1.1bar ~ 1.5bar의 압력에서 멸균처리한다.

상기 멸균공정이 완료되면, 혼합물을 농축한다(S3).

상술한 바와 같이, 기존의 겔 타입 유착 방지제는 수술 후 창상 부위에 도포되었을 때 필요한 시간만큼 부착되어 있지 못하고 흘러내리는 경우가 많았고, 이를 방지하기 위해서 겔의 점성을 조절할 필요가 있었다. 그러나, 키틴산 함량이 1wt% 정도만 되어도 제조시에 교반기 임펠라의 회전이 어려워지기 때문에 혼합물 교반이 힘들어지고, 이에 따라 키틴산을 고농도로 함유한 균일한 혼합물을 만들기가 어려웠다.

본 출원인은 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 우선 카복시메틸 키토산의 함량이 낮은 저점성의 겔을 만든 후, 이 겔을 교반하면서 서서히 농축시킴으로써 카복시메틸 키토산의 함량이 높고 균일한 고점성의 겔을 제조하였다.

도 2는 이러한 과정에 사용되는, 본 발명의 일 실시예에 따른 농축기를 보여준다. 상기 농축기(100)는 항온조(도면에 미도시)와, 항온조의 내부에 설치된 중탕용기(10)와, 중탕용기(10)로부터 배출된 증기가 이동하는 코일관(20)과, 코일관(20)을 냉각시키는 냉각챔버(30)와, 증기가 응축되어 생성된 용매가 저장되는 저장용기(40)를 포함한다.

중탕용기(10)에는 진공펌프(도면에 미도시)가 연결되어 중탕용기(10) 내부의 압력이 대기압보다 낮은 상태, 바람직하게는 0.7bar ~ 0.9bar가 되도록 한다. 그리고, 항온조(예를 들어, 항온수조 등)는 중탕용기(10) 내부에 수용된 혼합물이 30℃ 내지 70℃, 바람직하게는 50℃로 일정하게 유지되도록 한다.

중탕용기(10)의 내부에는 임펠라(12)가 회전하면서 혼합물을 교반하고, 이러한 상태에서 혼합물의 용매가 증발함으로써 저농도, 저점성의 겔이 고농도, 고점성의 겔이 되도록 농축된다. 바람직하게, 상기 겔 함량이 4wt% 내지 8wt%가 되도록 농축된다.

중탕용기(10)에서 증발된 용매는 코일관(20)을 통과하면서 응축된 후 저장용기(40)에 저장된다.

상기 농축 단계(S3)가 완료되면, 혼합물에 포함된 덩어리를 제거하기 위해서 필터링을 실시하고, 이어서, 탈포기 등을 이용하여 혼합물에 포함된 기포를 제거한다(S4).

상기 공정을 완료한 겔은 카복시메틸 키토산 6wt% 내지 10wt%, 수분함량 87wt% 이하 또는 97wt% 이하의 조성비를 갖고 100CPS 내지 4,500CPS의 점도를 갖는다.

상술한 바와 같이, 겔 타입 유착방지제의 체내 잔류시간이 충분하지 못하면 의도된 효과를 나타내기 어렵다. 본 발명에 따른 유착방지용 겔은, 도 3에 나타난 바와 같이, 체내에 적용시 적용 부위(예를 들어, 수술 부위)에서 천천히 저분자로 분해되어 2주째 55% 이상이 잔존하고, 4주째에도 약 10%가 잔존하게 되어 창상 치유를 위한 최적의 체내 잔류시간을 유지한다. 따라서, 도 4에 나타난 바와 같이, 해당 부위의 유착 발생률이 현저하게 낮다(도 4에 대해서는 아래에서 추가로 설명될 것이다).

그리고, 카복시메틸 키토산은 혈액응고에 매우 중요한 역할을 하고 지혈과 혈전을 촉진하는 혈소판의 점착과 응집을 촉진할 수 있다. 그리고, 카복시메틸 키토산은 양전하를 갖는데, 음전하를 가진 적혈구와의 사이에 이온간 인력이 작용하게 된다. 따라서, 유착 방지용 겔이 상처 부위에 적용된 경우 적혈구를 끌어당겨 해당 부위를 봉합하기 때문에 우수한 지혈 효과를 갖는다. 이러한 효과는 도 5에 도시되어 있다(도 5에 대해서는 아래에서 추가로 설명될 것이다).

아울러, 유착 방지용 겔은 수술 후 주사기 등을 이용하여 인체 내부에 도포될 수 있으므로 기존의 유착 방지제가 적용되기 어려웠던 체내의 좁은 부위에도 손쉽게 사용이 가능하다.

나아가, 주성분인 카복시메틸 키토산은 생분해되는 물질이므로 시간이 지나면 자연스럽게 인체에 흡수되어 제거된다.

한편, 카복시메틸 키토산 함량이 6wt% 미만이면 위와 같은 바람직한 효과를 가지기에 부족하고, 카복시메틸 키토산 함량이 10wt%를 초과하면 점성이 너무 커져서 현실적으로 제조하기가 어렵다. 그리고, 겔의 점도가 100CPS 미만이면 적용 부위와의 부착력 부족으로 쉽게 흘러 내리는 문제점이 있고, 겔의 점도가 4,500CPS를 초과하면 점성이 너무 커져서 현실적으로 제조하기가 어렵다는 문제점이 있다.

[ 유착방지용 겔의 임상시험 ]

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 유착방지용 겔의 임상시험을 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 권리 범위가 이러한 임상시험에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

아래의 임상 실험은 부비동 내시경 수술환자를 대상으로 하여, 카복시메틸 키토산을 주성분으로 하는 유착방지용 겔의 유착방지 및 지혈 효과에 대한 안정성과 유효성을 평가하기 위한 전향적 맹검 대조군 임상시험이다.

실험군

본 발명에 따른 유착 방지용 겔 5ml를 Merocel^®에 처치(apply)하여 수술 부위에 패킹(packing)한 후, Merocel^®을 부풀린 상태로 36~48시간 동안 유지한 다음 패킹을 제거한다.

패킹 방법은 Merocel^®을 middle turbinate와 대응하는 lateral nasal wall인 ethmoidectomy site, middle meatal antrostomy site를 전부 포함하도록 Merocel^®을 커팅하여 패킹한다.

패킹 제거 후, 유착 방지용 겔을 수술 부위에 주입해 준다.

대조군

Merocel^®에 생리 식염수 5ml를 처치하여 36~48시간을 유지한 후 패킹을 제거한다. 패킹 방법은 실험군과 동일하다.

실험군과 대조군을 비교한 임상 시험

1. 평가 기준

1차 유효성 평가 변수	- 수술 후 2주째 비내시경 검사 결과 유착 발생률
2차 유효성 평가 변수	- 비내시경 검사(유착 발생률) : 수술 후 1주 및 4주째 비내시경 검사 결과 유착발생률 - OMU CT 검사(유착 발생률) : 수술 후 2주째 OMU CT 검사 점수 - 출혈 정도 : 수술 직후, 2분, 4분, 6분, 8분, 10분의 출혈 정도(bleed grading) 및 지혈률
안정성 평가변수	- 이상 반응 - 임상검사 수치 : 신체 계측 및 생명 징후, 혈액학적 검사, 혈액화학적 검사, 소변 검사, 혈청학적 검사

2. 통계 분석 방법

유효성 분석	가. 1차 유효성 평가 변수(유착 발생률) - 비내시경검사 : 수술 후 2주째의 실험군과 대조군의 유착정도의 유효성(유착발생률)을 McNemar의 카이제곱 검정을 이용하여 통계적으로 분석 나. 2차 유효성 평가 변수(유착 발생률 및 출혈정도) - 비내시경 검사(유착발생률) : 수술 후 1주 및 4주째의 실험군과 대조군의 유착 정도의 유효성(유착발생률)을 McNemar의 카이제곱 검정을 이용하여 통계적으로 분석 - 수술 후 2주째 OMU CT 검사(유착발생률) : 수술 후 2주째 CT Score를 3개의 그룹(0~3점, 4~7점, 8~12점)으로 나누어 CT 점수별 분류에 따른 실험군과 대조군의 유착정도별 차이 값에 대한 ANOVA test 및 유착 정도 평균에 대한 Kruskal-Wallis test를 수행 - 출혈정도 : 검사시점(수술직후, 수술 후 2, 4, 6, 8, 10분)에 측정한 실험군과 대조군의 Boezaart score로부터 Repeated measures ANOVA(반복측정 분산분석법), 그리고 McNemar의 카이제곱 검정(McNemar's exact test)을 이용하여 각 검사시점별 실험군과 대조군의 지혈률(지혈비강수/관찰대상비강수)을 분석
안전성 분석	- 수술 전후 심전도 검사, 흉부 X-선 검사, 혈액학적 검사, 혈액화학적 검사에 관한 항목들에 대하여 수술 전후 비교를 위해 Paired t-test 분석
다기관 임상시험의 동질성 분석	- 기관을 공변량으로 넣어 수술 후 2주째 유착률 및 각 검사시점(수술 후 0, 2, 4, 6, 8, 10분)별 지혈률(지혈비강수/관찰대상비강수)에 관하여 conditional logistic regression 분석

3. 임상 시험 결과

(1) 유효성 분석

- 수술 후 2주째 비내시경 검사 유효성 평가 결과, 실험군에서는 유착이 발생하지 않은 유효한 경우(G0)는 총 33례 중 31례(93.94%), 유착이 발생한 경우(G1,G2,G3)는 2례(6.06%)이었으며, 대조군에서는 총 33례 중 유착이 발생하지 않은 경우는 18례(54.55%), 유착이 발생한 경우는 15례(45.45%)이었고, p-value는 <0.001로서, 통계적으로 유의한 차이가 존재함을 입증하였다.

- 2차 유효성 평가 결과로, 수술 후 1주째 유착정도를 평가하는 이차 유효성 평가 결과 실험군에서는 유착이 발생하지 않은 유효한 경우(G0)는 총 33례 중 31례(93.94%), 유착이 발생한 경우(G1,G2,G3)는 2례(6.06%)이었으며, 대조군에서는 총 33례 중 유착이 발생하지 않은 경우는 19례(57.58%), 유착이 발생한 경우는 14례(42.42%)이었고, p-value는 0.001로서, 통계적으로 유의한 차이가 존재함을 입증하였다.

- 또한, 수술 후 4주째 유착정도를 평가한 결과, 실험군에서는 유착이 발생하지 않은 경우(G0)는 총 33례 중 28례(84.85%), 유착이 발생한 경우(G1,G2,G3)는 5례(15.15%)이었으며, 대조군에서는 총 33례 중 유착이 발생하지 않은 경우는 16례(48.48%), 유착이 발생한 경우는 17례(51.52%)이었고, 분석결과 p-value는 <0.001로서, 통계적으로 유의한 차이가 존재함을 입증하였다.

이러한 시험 결과를 도 4에 도시하였다. 도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 겔이 적용된 경우(실험군)는 그렇지 않은 경우(대조군) 보다 유착 발생률이 현저히 낮음을 알 수 있다.

- 수술 후 2주째 CT 검사결과를 CT 점수별 분류에 따른 실험군과 대조군의 유착정도별 차이 값에 대하여 Kruskal-Wallis test를 수행한 결과 p=0.075로 그룹에 따라 실험군과 대조군의 유착정도별 차이가 없다고 결론을 내렸다. 또한, CT점수별 유착정도 점수에 대한 ANOVA 분석결과 CT 점수 그룹과 군간 상호작용효과가 없으며(p-value=0.722), CT점수 그룹간에도 차이가 없었으며(p-value=0.629), 실험군 및 대조군 그룹간에도 차이가 없었다(p-value=0.135)로 통계적 유의성을 보이지 않았다.

- 수술 직후 출혈정도를 평가하기 위하여 Baseline에서 실험군과 대조군의 Boezaart score를 비교하였으며 실험군과 대조군에서는 통계적으로 차이가 없었다(p=0.662).

- 측정시점별 지혈률은 2분에 (69.70% vs 36.36%; p=0.007), 4분에는 (81.82% vs 45.45%; p=0.004), 6분에는 (90.91% vs 54.55%; p<0.001), 8분에는 (90.91% vs 57.58%; p=0.001), 10분에는 (93.94% vs 54.55%; p<0.001)로서 대조군에 비하여 실험군에서 성능이 우월한 것으로 나타났다.

- 수술 직후부터 2분 간격으로 10분까지 Boezaart score를 이용하여 실험군과 대조군의 지혈시간 분석결과 bleeding은 시간(Time)의 변화에 따라 지혈시간은 유의하게 변화하였고 실험군과 대조군별 지혈정도(bleeding*그룹)의 변화는 그룹여부에 따라 통계적으로 유의하였으며, 개체가 효과 검정에서는 각 군별 유의 확률값은 0.013으로 수술 후 실험군과 대조군의 지혈시간에는 차이가 있었음을 확인하였다. 그리고, 이러한 시험 결과는 도 5에 도시되어 있다.

- 결론적으로, 일차 유효성 평가 결과, FA Set에서 시험기기(유착 방지용 겔)가, 대조기기와 비교하여, 성능이 우월함이 입증되어 본 임상시험의 일차 목적을 달성하였다. 이차 유효성 평가 결과에서 독립적 평가자에 의해 평가된 비내시경 및 지혈률 평가에서도 시험기기(유착 방지용 겔)가 대조기기와 비교하여 성능이 우월함이 입증되었다.

본 임상시험을 종합하여 볼 때, 부비동 내시경 수술 후 사용되는 시험기기(유착 방지용 겔)는 대조기기와 비교하여 유효성 측면에서 유착방지 및 지혈에 효과가 있는 의료기기로 판단되었다.

(2) 안전성 분석

- 수술 전후 실시된 각 검사항목별 Lab 수치에 대하여 안전성 분석을 실시한 결과, RBC (p=0.002), Hemoglobin (p=0.001), Hematocrit (p=0.001), Platelets (p<0.001), Total Bilirubin (p=0.003), Direct bilirubin (p=0.018), Alkaline phosphatase (p=0.046), Creatinine (p=0.019) 항목에 대해서는 통계적으로 유의한 차이를 보였으며, 나머지 항목에 대해서는 통계적으로 유의하지 않았다,

또한, 수술 전후 실시된 각 검사항목별 수치를 정상 및 비정상으로 구분하여 분석을 실시한 결과, 모든 항목에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.

결론적으로, 시험기기(유착 방지용 겔)를 적용하기 전과 적용한 후, 검사항목별 수치에는 차이가 어느 정도 발생하였으나, 정상/비정상의 범위를 벗어나지 않음을 알 수 있으며, 또한 피험자별 이상반응은 관찰되지 않았다.

(3) 다기관 동질성 분석

2주째 유착률에 대한 logistic regression 분석결과, step1에서 기관별 및 그룹별 로지스틱 회귀계수 추정치의 p-value가 각각 0.892, <0.001이고 기관을 공변량으로 할 때 OR의 95% CI에 1이 포함되므로 기관은 유착의 유무에 영향을 미치지 않아 기관별 통계적 유의성이 없음을 알 수 있다.

수술 후 2분부터 10분까지 매 2분마다 측정된 지혈률에 대한 logistic regression 분석결과, 기관별 로지스틱 회귀계수 추정치의 p-value는 0.05보다 컸고 기관을 공변량으로 분석할 때 모두 OR의 95% CI에 1이 포함되므로 기관은 유착 유무에 영향을 미치지 않아 기관별 유의성이 없음을 알 수 있다.

도 6은 수술 후 2주째 유착발생률과, 수술 후 10분째 지혈률을 임상시험기관별로 보여주는 그래프이다. 도면에 나타난 바와 같이, 각 임상시험기관 별로 유의한 차이가 없음을 알 수 있다.

아래에서는 본 발명에 따른 유착 방지용 겔과 기존 유착 방지용 겔의 효과를 비교하기 위해서 행한 동물시험을 설명하기로 한다 .

1. 유착 방지용 겔의 제조

(1) 실시예 1

초순수(UPW)에 카복시메틸 키토산을 혼합 및 교반하여 카복시메틸 키토산 2wt%의 혼합물을 제조한다. 이어서, 상기 혼합물을 필터링 및 멸균 처리한 다음, 혼합물을 중탕으로 농축하고 필터링한 후, 기포를 제거함으로써 카복시메틸-키토산의 함량 6wt%, 점성 130CPS인 겔을 제조한다.

(2) 실시예 2

카복시메틸 키토산의 함량 10wt%, 점성 4,300CPS인 점을 제외하면 실시예 1과 동일하다.

(3) 비교예 1

프로탄 인코포레이티드(Protan Inc.)의 프로토산 LV(Protosan LV) 키토산 아세테이트와 같은 의료 등급 키토산(유리 아민)을 2% 아세트산 용액에 혼합하여 키토산 2wt%, 점도 90CPS인 겔을 제조한다.

2. 동물모델에서 유착 유도 및 유착방지용 겔 처리

아래 표 3에 나타난 바와 같이, 래트(rat) 맹장/복벽 찰과상 모델을 이용하여 유착방지효과를 평가하였다. 실험동물은 6주령의 수컷 Sprague-Dawley 계통의 래트를 군당 10마리씩 사용하였다. 유착 유발을 위하여 zoletil (40mg/kg)과 xylatine (5mg/kg)을 복강 투여하여 전신 마취한 후 제모기를 이용하여 복부의 털을 제거하고 70% 알콜로 소독한 후 정중선의 왼쪽 1cm를 따라 3~4cm 개복하였다. 그 후 맹장을 꺼내 멸균된 마른 거즈를 이용하여 출혈이 생길 정도로 장막에 손상을 가하여 맹장의 손상면이 오른쪽 복벽과 맞닿도록 하고, 손상면의 양끝 부분을 봉합사를 이용하여 맹장과 복벽을 고정함으로써 유착 형성을 촉진시켰다. 그리고, 실시예 1,2 및 비교예 1의 유착방지용 겔을 손상부위와 손상면이 맞닿는 복벽 사이에 주입하고 복막 및 피부를 각각 연속 봉합하고 소독하였다.

	성별	개체수	겔 주입량(ml/head)
실시예 1	♂	10	1.5
실시예 2	♂	10	1.5
비교예 1	♂	10	1.5

유착시술 14일 경과 후 zoletil (40mg/kg)과 xylatine (5mg/kg)을 복강 투여하여 전신 마취시킨 후, 개복하여 유착정도를 육안으로 관찰하여 아래 평가기준(표 4)에 따라 유착정도를 평가하고, 자를 이용하여 유착 크기를 측정하였다.

등급	유착 정도(adhesion severity)
0	No adhesion
1	Firmly, fibrin adhesion, easily removed by blunt dissection(mild)
2	Fibrous adhesions, easily dissected(moderate)
3	Thick fibrous adhesions, dissectable(severe)
4	Thick fibrous adhesions, not dissectable without damage(very severe)

3. 유착정도 및 유착 방지효과 측정 결과

상기 평가기준에 따라 장유착 정도를 측정한 결과, 실시예 1,2의 경우 유의성 있게 장유착을 억제시키는 것을 확인하였다(표 5). 실시예 1은 유착 정도 개선 효과가 비교예 1 보다 60.0% 증가하고, 실시예 2는 유착 정도 개선 효과가 비교예 1 보다 72.0% 증가한다는 것을 알 수 있다.

	실시예 1	실시예 2	비교예 1
평균(Av)	1.0	0.7	2.5
표준편차(Std)	0.4	0.3	1.1

또한, 유착 길이면에서도 실시예 1,2는 유의성 있게 장유착을 억제시키는 것을 확인하였다(표 6). 실시예 1은 유착 방지 효과가 비교예 1 보다 46.5% 증가하고, 실시예 2는 유착 정도 개선 효과가 비교예 1 보다 55.4% 증가한다는 것을 알 수 있다.

	실시예 1	실시예 2	비교예 1
평균(Av)	5.4	4.5	10.1
표준편차(Std)	1.5	1.0	4.6

위의 결과를 종합하면, 본 발명에 따른 유착방지용 겔은, 기존의 유착 방지용 겔과 비교하여, 유착방지에 더 효과적임을 알 수 있다. 기존의 유착 방지용 겔은 상처가 완전히 치유되기 이전에 체내에서 흡수, 분해되어 제거되거나 다른 부위로 흘러내림에 비해서, 본 발명에 따른 유착 방지용 겔은 고점성 및 고농도의 겔이기 때문에 상처가 완전히 치유될 때까지 해당 부위에서 잔류하고 다른 부위로 흘러내리는 것도 방지된다.

10 : 중탕용기 12 : 임펠라
20 : 코일관 30 : 냉각챔버
40 : 저장용기 100 : 농축기

Claims (5)

1. 삭제
2. 수술 후 인체 내부에 도포되어 조직의 유착을 방지하고 지혈작용을 하는 유착 방지용 겔의 제조방법에 있어서,
   (a) 초순수(UPW), 증류수, 탈이온수 중 어느 하나에 생체 분해성 카복시메틸 키토산 1wt% 내지 3wt%를 혼합하고 20℃ 내지 40℃의 온도에서 교반하여 겔 상태의 균일 혼합물을 만드는 단계;
   (b) 상기 균일 혼합물을 30℃ 내지 70℃의 온도 및 대기압 보다 낮은 압력에서 교반하여 카복시메틸 키토산의 함량이 4wt% 내지 8wt%가 되도록 농축하는 단계; 및,
   (c) 상기 균일 혼합물 속에 포함된 기포를 제거하는 단계;를 포함하는 유착 방지용 겔의 제조방법이고,
   상기 제조방법에는 폴리알킬렌 산화물을 혼합하는 단계 및, 양이온을 첨가하는 단계가 포함되지 아니하며,
   제조된 유착방지용 겔은 카복시메틸 키토산을 유착 방지용 겔의 중량 대비 6wt% 내지 10wt%로 포함하고 점도가 100CPS 내지 4,500CPS이며,
   (a) 단계와 (b) 단계 사이에,
   혼합물을 1차 필터링하여 이물질을 제거하는 단계;
   상기 1차 필터링된 혼합물을 2차 필터링하여 이물질을 제거하는 단계; 및,
   필터링된 혼합물을 대기압보다 높은 압력에서 110℃ 내지 130℃로 가열하여 멸균 처리하는 단계;를 더 포함하고,
   상기 1차 필터링은 1bar ~ 2bar의 압력을 인가한 상태에서 40㎛~60㎛의 망을 가진 필터에 의해서 이루어지고 2차 필터링은 2bar ~ 3bar의 압력을 인가한 상태에서 0.1㎛~0.5㎛의 망을 가진 필터에 의해서 이루어지며,
   (b) 단계와 (c) 단계 사이에,
   농축된 혼합물을 필터링하여 덩어리를 제거하는 단계;를 포함하고,
   상기 (b) 단계의 농축은 농축기(100)에서 이루어지고,
   농축기(100)는,
   진공펌프와 연결되어 그 내부가 대기압보다 낮은 상태로 유지되는 중탕용기(10);
   중탕용기(10)의 내부에 회전 가능하도록 설치된 임펠라(12);
   중탕용기(10) 내부의 물이 증발되어 만들어진 증기가 이동하는 코일관(20);
   코일관(20)을 냉각시켜 상기 증기를 응축시키는 냉각챔버(30); 및,
   상기 응축된 물을 저장하는 저장용기(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유착방지용 겔의 제조방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

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