KR101865781B1

KR101865781B1 - 산화 다당류 및 아민 변성 히알루론산을 포함하는 창상피복재용 히드로겔 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101865781B1
Application number: KR1020160149385A
Authority: KR
Inventors: 이영우; 임소연
Original assignee: (주)헵틸와이
Priority date: 2016-11-10
Filing date: 2016-11-10
Publication date: 2018-06-11
Also published as: KR20180052261A

Abstract

본 발명은 산화 다당류 및 아민기를 갖는 화합물로 변성시킨 히알루론산을 포함하는 용액으로부터 히드로겔을 제조하고, 이를 창상피복재로 응용함으로써 창상 부위의 치유와 조직 재생을 촉진할 수 있는 기술에 관한 것이다
본 발명에 따라 제조된, 산화 다당류 및 아민 변성 히알루론산을 포함하는 창상피복재용 히드로겔은 생체적합성이 우수하고 생체 내 분해가 가능하며, 피부의 창상 부위에 습윤 환경을 조성하여 창상 부위의 치유와 조직 재생을 촉진할 수 있다.

Description

산화 다당류 및 아민 변성 히알루론산을 포함하는 창상피복재용 히드로겔 및 그 제조방법{Hydrogel comprising oxidized polysaccharide and amine-modified hyaluronic acid for wound dressings and manufacturing method thereof}

본 발명은 산화 다당류 및 아민 변성 히알루론산을 포함하는 창상피복재용 히드로겔 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산화 다당류 및 아민기를 갖는 화합물로 변성시킨 히알루론산을 포함하는 용액으로부터 히드로겔을 제조하고, 이를 창상피복재로 응용함으로써 창상 부위의 치유와 조직 재생을 촉진할 수 있는 기술에 관한 것이다.

인체의 표면 전체를 덮고 있는 피부는 외부 환경과 인체 사이의 보호막으로서 외부로부터 침투하는 화학적/생물학적 유해물질의 유입을 막고, 체액의 유실을 방지할 뿐만 아니라 체온조절, 땀의 배출, 감각 및 비타민 합성 등 인체를 보호하는 중요한 기능을 담당하고 있다. 하지만 어떠한 물리적 혹은 화학적인 원인에 의하여 피부에 상처가 발생하거나 피부에 세균이 감염되면 정상적인 조직의 연속체가 파괴되는 상태인 창상이 야기된다.

피부의 창상은 다양한 종류의 원인에 의해 빈번히 발생되고, 창상의 치유를 위해서는 상처를 입은 조직의 성장과 재생을 유도하는 사이토카인(cytokines), 성장인자 등 다양한 분자들 간의 상호작용을 수반하는 복잡한 과정이 필요하다. 또한, 창상이 오래 열려있는 경우, 세균 및 바이러스에 의한 감염 등 이차적인 합병증이 올 수 있고, 치료기간 동안 통증을 유발하거나 일상생활에서의 불편함을 동반할 수 있기 때문에 창상이 발생하면 조기에 치유되도록 하는 것이 매우 중요하다. 따라서 창상 발생 부위의 세균 감염 및 탈수로부터 피부를 보호하기 위하여 다양한 종류의 창상피복재가 널리 사용되고 있다.

종래에는 창상의 치유를 위하여 단순히 창상을 보호하는 개념의 건식 드레싱을 사용했다면, 1962년 winter에 의해 피부 창상의 치유가 습윤 환경 하에서 탁월한 효과를 보인다는 논문이 발표된 이래로 이를 검증하는 많은 보고가 발표되면서 현재는 습윤/보온 환경을 유지하여 보다 효과적으로 상처를 치유할 수 있는 능동적인 보호개념의 습윤 드레싱을 사용하는 것으로 발전을 거듭해 오고 있다. 이에, 선진국에서는 대부분 습윤 드레싱을 채택하여 사용하고 있으나, 한국과 일본 등 동북아시아 지역의 경우 아직까지 전통적인 건식 드레싱을 일반적으로 많이 사용하고 있으며, 습윤 드레싱은 대부분 수입 제품을 중심으로 종합병원에서 채택하여 사용하고 있다.

또한, 임상에서 창상의 치유를 위해 사용되고 있는 창상피복재는 일반적으로 거즈 드레싱, 항균 드레싱, 히드로겔(Hydrogel) 등으로 분류할 수 있는데, 거즈 드레싱의 경우 단가가 낮은 장점이 있으나 습윤 환경을 유지하기 어렵고 세균 침입을 막을 수 없으며, 신생조직 증식 유도, 상처면의 습윤 환경 유지와 삼출물 흡수력이 약하다. 또, 삼출물을 흡수한 후에도 수분 증발에 의하여 드레싱 표면과 상처면이 붙어 드레싱을 제거할 때 2차적인 고통을 야기하기도 하며, 세포 기능 활성에 도움이 되지 않아 창상의 치유가 느리다는 단점이 존재한다. 항균 드레싱의 경우, 세균감염을 예방하는데 탁월할 수 있으나, 세포독성으로 정상세포의 기능을 떨어뜨릴 수 있는 단점이 존재한다. 또한, 히드로겔 창상피복재의 경우에는 삼출물이 많은 창상에서는 삼출물을 흡수하는 능력이 다른 창상피복재에 비해 떨어져 삼출물 제거 효율이 낮을 수 있으나 창상 부위에 습윤 환경을 조성하여 창상 피부 자체의 치유를 도와줌으로써 조직 재생을 유도하는 장점이 있어 최근에 각광을 받고 있다. 한편, 이 외에도 창상피복재의 사용으로 인한 발진, 감염, 홍반, 가려움, 두드러기, 조직의 괴사 등의 부작용 사례들이 보고된 바 있다.

따라서 생체적합성이 우수하고 생체 내 분해가 가능한 산화 다당류 및 히알루론산을 주성분으로 하는 히드로겔을 제조할 수 있으면, 상기 창상피복재의 단점을 보완하고 창상부위에 습윤 환경을 조성하여 창상의 치유를 도울 수 있으며 부작용을 최소화함으로써 창상피복재 시장의 수요에 적합한 창상피복재를 개발할 수 있음에 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

특허문헌 1 등록특허공보 제10-0909233호 특허문헌 2 공개특허공보 제10-2007-0118730호 특허문헌 3 공개특허공보 제10-2016-0028408호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 생체적합성이 우수하고 생체 내 분해가 가능하며, 피부의 창상 부위에 습윤 환경을 조성하여 창상 부위의 치유와 조직 재생을 촉진할 수 있는, 산화 다당류 및 아민 변성 히알루론산을 포함하는 창상피복재용 히드로겔 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, a) 산화 다당류; 및 b) 아민 변성 히알루론산;을 포함하는 창상피복재용 히드로겔을 제공한다.

상기 산화 다당류는 산화된 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 알긴산, 히알루론산, 키틴, 키토산, 젤란검, 글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴 설페이트, 글리코겐, 녹말, 셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 말토덱스트린, 프럭탄, 갈락탄 및 만난으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.

상기 산화 다당류는 산화 전 다당류의 분자량이 1,000 내지 1,000,000인 것을 특징으로 한다.

상기 산화 다당류는 산화도가 5 내지 70%인 것을 특징으로 한다.

상기 히드로겔은 가교제를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가교제는 칼슘계 화합물, 디비닐술폰, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 메타크릴릭무수물, 폴리-D-라이신, 폴리-L-라이신, 비스디카르보디이미드 화합물, 비스하이드라자이드 화합물, 트리스하이드라자이드 화합물 및 PEG-알데하이드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 I) 산화제 수용액과 다당류 수용액을 혼합하여 산화반응 혼합액을 얻는 후, 상기 산화반응 혼합액을 에탄올로 수회 세척, 여과 및 건조하여 분말상의 산화 다당류를 얻는 단계; II) 아민기를 갖는 화합물 수용액과 히알루론산 수용액을 혼합하여 반응시킨 후, 상기 반응용액을 에탄올로 수회 세척, 여과 및 건조하여 분말상의 아민 변성 히알루론산을 얻는 단계; 및 III) 상기 분말상의 산화 다당류를 용해시킨 산화 다당류 용액과 상기 분말상의 아민 변성 히알루론산을 용해시킨 아민 변성 히알루론산 용액을 혼합하는 단계;를 포함하는 창상피복재용 히드로겔의 제조방법을 제공한다.

상기 산화제는 과산화수소, 질산철, 오존, 과초산, 과망간산칼륨, 과산화모노황산 칼륨, 과산화이황산 칼륨, 과요오드산나트륨, 브롬산나트륨, 과붕산나트륨 및 과탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.

상기 다당류는 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 알긴산, 히알루론산, 키틴, 키토산, 젤란검, 글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴 설페이트, 글리코겐, 녹말, 셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 말토덱스트린, 프럭탄, 갈락탄 및 만난으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.

상기 산화제 수용액은 농도가 0.1 내지 40 중량%인 것을 특징으로 한다.

상기 다당류 수용액은 농도가 1 내지 30 중량%인 것을 특징으로 한다.

상기 산화반응은 빛이 차단된 분위기로 25~37℃에서 1~96시간 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 아민기를 갖는 화합물은 아디픽디하이드라자이드, 카르보디이미드 화합물, 1-하이드록실벤조트리아졸을 포함하는 하이드록실아민 화합물, 이소우레아 화합물, Arg-Gly-Asp, D- 또는 L-라이신을 포함하는 펩티드 화합물 및 포스파티딜에탄올아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.

상기 아민 변성 히알루론산 용액은 농도가 1 내지 10 중량%인 것을 특징으로 한다.

상기 III) 단계에서 가교제를 더욱 첨가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 제조된, 산화 다당류 및 아민 변성 히알루론산을 포함하는 창상피복재용 히드로겔은 생체적합성이 우수하고 생체 내 분해가 가능하며, 피부의 창상 부위에 습윤 환경을 조성하여 창상 부위의 치유와 조직 재생을 촉진할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예로부터 제조된 히드로겔을 실험동물의 피하에 이식 직후 및 3일 후의 임상증상과 분해정도를 육안으로 관찰한 사진.
도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예 1, 2로부터 제조된 히드로겔을 실험동물의 창상 부위에 적용하여 3, 7, 14일 후 창상의 크기 변화를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예 1, 2로부터 제조된 히드로겔을 실험동물의 창상 부위에 적용하여 3, 7, 14일 후 조직의 재상피화 정도를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따르되, 다당류의 분자량을 달리한 경우(각 분자량 10,000, 100,000, 600,000)의 히드로겔의 수분 흡수율을 측정한 결과 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따르되, 산화 다당류의 산화도를 달리한 경우(각 산화도 20%, 40%, 60%, 80%)의 히드로겔의 수분 흡수율을 측정한 결과 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예에 따르되, 아민 변성 히알루론산 용액의 농도를 달리한 경우(각 농도 2 중량%, 5 중량%, 8 중량%)의 히드로겔을 실험동물의 창상 부위에 적용하여 3, 7, 14일 후 창상의 크기 변화를 나타낸 그래프.

이하에서는 본 발명에 따른 산화 다당류 및 아민 변성 히알루론산을 포함하는 창상피복재용 히드로겔 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명은 a) 산화 다당류; 및 b) 아민 변성 히알루론산;을 포함하는 창상피복재용 히드로겔을 제공한다.

일반적으로, 피부조직에 창상이 발생하면 창상부위는 박테리아, 세균, 바이러스 등 외부의 다양한 감염인자에 직접적으로 노출되기 때문에, 창상의 표면을 창상피복재 등으로 덮어주어 창상 부위가 외부에 노출되는 것을 막고 외부로부터 창상을 보호하여 일차적인 감염을 방지해야 한다. 더불어 창상 부위의 습윤 정도를 유지시켜 창상 부위와 창상 주변 조직의 체액이 손실되는 것을 방지하고 치료 과정 중에 발생할 수 있는 조직의 수축을 예방하여 이차적인 피부 조직 손상이 일어나는 것을 막아야 한다. 또한, 창상피복재는 조직의 형태나 움직임에 따라 유연하게 적용할 수 있어야 하며, 강한 물성 외에 삼출액의 흡수성과 공기 투과성, 박테리아의 침투와 번식을 막는 특성 등이 우수해야 하고, 생체에 적용했을 때 적합하고 안전한 재료로 부작용의 위험이 적은 재료로 구성되어 있어야 한다.

본 발명에 따라 제조된 하이드로 겔 형태의 창상피복재는 다량의 수분이 고분자 격자 내에 채워져 3차원 망상구조를 유지하는 상태를 가지며, 친수성 작용기 및 모세관/삼투압 현상에 의해 수분을 흡수하고 팽윤하는 특성을 지닌다.

또한, 창상피복재를 구성하는 성분인 산화다당류 및 아민 변성 히알루론산은 친수성 고분자로써 독성과 발암성이 없고, 생체적합성과 기계적 물성이 우수하며, 구조적 특성상 높은 함수량을 갖는다는 것이 특징이다.

본 발명의 창상피복재용 히드로겔을 구성하는 일 성분인 산화 다당류는 다당류를 산화제에 의해 산화시킨 것으로, 일반적으로 다당류는 산화제 등에 의해 산화가 일어나면 지방족 고리 구조가 열리면서(ring-opening) 다당류의 히드록시기가 알데히드기로 변하는 바, 이를 이용함으로써 히알루론산과 히드로존(hydrozone)의 화학적 가교결합을 유도함으로써 히알루론산만으로 부족했던 창상부위에서 흘러나오는 혈액이나 삼출물의 흡수력을 증가시킨다.

또한, 산화 다당류는 친수성이기 때문에 창상 부위를 통해 체내로 일부 흡수된다하더라도 체내의 수분에 의해 분해, 분리, 배출될 수 있기 때문에 안전하게 사용이 가능하다. 또, 산화 다당류는 상처치유에 긍정적인 역할을 하는 첨가제로, 생체적합성이 우수하고, 수분을 다량으로 흡수할 수 있는 구조적 특성으로 창상면에서 발생되는 혈액이나 삼출물을 빠르게 흡수하여 쉽게 겔화가 진행되며, 창상면과의 점착성 및 습윤 환경을 잘 유지시켜 주어 상피화를 가속시키고, 육아조직의 생성을 증진시키는 역할을 한다.

상기 산화 다당류는 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 알긴산, 키틴, 키토산, 젤란검, 글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴 설페이트, 글리코겐, 녹말, 셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 말토덱스트린, 프럭탄, 갈락탄 및 만난으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 다당류가 산화반응에 의하여 산화된 상태의 것을 의미한다.

또한, 상기 산화 다당류는 산화 전 다당류의 분자량이 1,000 내지 1,000,000인 것이 바람직한바, 그 분자량이 1,000 미만이면 친수 효과가 낮아지고, 분자량이 1,000,000을 초과하면 수분의 흡수도는 높을 수 있으나 점도가 너무 높아져 히알루론산과 혼합하기 어렵거나 생체 내에서 분해가 느려지게 되어 배출이 어렵게 할 우려가 있다.

그리고 다당류가 산화되는 정도를 나타내는 산화도는 산화제 등과의 산화반응에 의하여 다당류의 히드록시기가 알데히드로 전환된 비율(%)을 나타내는 것으로 정의할 수 있는바, 상기 산화 다당류는 산화도가 5 내지 70%인 것이 바람직하다. 산화도가 5% 미만이면 혈액 및 삼출물을 흡수하는 정도가 낮아질 우려가 있으며, 산화도가 70%를 초과하면 혈액 및 삼출물에 의해 쉽게 분해되어 기계적 물성이 떨어질 수 있다.

한편, 히알루론산은 인체 조직 내 세포외기질(extracellular matrix)을 구성하는 다당류의 일종으로, 의료용 생체재료로 널리 사용되는 대표적인 친수성 고분자이다. 히알루론산은 주로 조직재생에 관여하는 피부 조직의 깊은 층에 존재하며, 높은 수분 결합력으로 피부에 수분을 공급하여 촉촉하게 하고, 조직세포로의 영양공급과 관절강 내 불순물 제거 및 새로운 피부 세포의 성장을 촉진하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 또, 인체 구성성분이기 때문에 창상의 피부를 통해 생체 내로 흡수된다 하더라도 생체 내에 존재하는 분해 효소가 존재하여 분해가 가능하기 때문에 생체적합하다.

또한, 히알루론산은 구조적으로 글루쿠론산(glucuronic acid)과 아미노당(N-acetylglucosamine)이 β(1,3) glycosidic 결합으로 연결된 구조가 반복되어 긴 사슬구조를 형성하고 있는데, 이 사슬은 곁사슬(side chain)이 없고 수소 결합에 의해 안정된 불규칙 나사선(random coil)의 형태를 이루고 있다. 이러한 히알루론산의 구조적 특성은 1% 이상의 고농도에서 히알루론산은 높은 점탄성을 갖게 되고, 낮은 전단력에서는 높은 점성을 가져 마치 겔(gel)과 같고, 높은 전단력에서는 낮은 점성을 갖는 대신 높은 탄성을 갖는 전형적인 의가소성 유체(pseudoplastic fluid)의 특성을 가지고 있어, 창상 부위에 적용했을 때 흐르지 않고, 창상이 발생한 조직의 형태에 따라 유연하게 적용할 수 있으며 창상 주변 조직의 움직임에 영향을 받지 않고 창상을 외부로부터 격리할 수 있는 보호막을 형성할 수 있게 해준다.

또한, 히알루론산이 가지는 구조적 특성에 의해 히알루론산은 수분흡수성(hygroscopic property)이 뛰어나 히알루론산이 갖는 분자량(5,000~20,000,000Da)의 3천배에 달하는 수분을 함유할 수 있는 특징을 가진다. 이러한 특징을 가지는 히알루론산은 상처치유 시, 매우 높은 삼투압(osmotic pressure)을 형성하여 창상 조직의 수화 정도(hydration level)을 조절함으로써 창상부위의 수분항상성(water homeostasis)을 유지시킨다. 이러한 창상조직의 수분항상성 유지는 상처치유와 조직재생에 있어서 중요한 요소로 작용하는데, 이는 친수성의 히알루론산이 창상 주변 조직의 수종(Swelling)을 유도하여 다공성의 구조(porous framework)를 형성함으로써 세포가 창상부위(injury site)로 이동할 수 있도록 하여 상처치유를 유도하기 때문이다. 또한, 창상 발생 초기 단계에 히알루론산에 의한 창상 주변 조직의 수종 형성은 염증세포의 주화성(chemotaxis)을 유도하여 염증반응을 일으켜 상처치유가 일어나도록 한다. 초기 염증반응이 줄어들면, 히알루론산에 의하여 섬유아세포(fibroblast)가 창상부위를 향해 이동하여 콜라겐(collagen)과 엘라스틴(elastin)을 만들어 새로운 세포외기질(extracellular matrix)을 형성한다. 이 과정에서 히알루론산은 구조 특성상 연골(cartilage)과 같은 쿠셔닝 겔(cushioning gel) 형태의 육아조직(granulation tissue)을 형성함으로써 육아조직 내에 혈관형성을 유도하여 창상부위에 대사가 원활하게 일어나도록 한다. 그 이후 단계에서 히알루론산은 창상의 상피화(epithelialization)통해 조직재생을 유도한다.

또한, 본 발명의 창상피복재용 히드로겔을 구성하는 일 성분인 상기 아민 변성 히알루론산은 분자량이 10,000 내지 3,000,000 인 것이 바람직하다. 아민 변성 히알루론산의 분자량이 10,000 미만이면 용매가 용해되었을 때 점도가 낮아 기계적 물성이 떨어지고, 그 분자량이 3,000,000을 초과하면 점도가 높아져 기계적 물성은 높을 수 있으나 산화 다당류와 혼합이 어렵고 용매에 완전히 용해되지 않을 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 창상피복재용 히드로겔은 안정성을 향상시키기 위하여 가교제를 더욱 포함할 수도 있는바, 상기 가교제로서는 무기계의 칼슘카보네이트, 칼슘나이트레이트, 칼슘클로라이드, 칼슘하이드록사이드, 모노칼슘포스페이트, 디칼슘포스페이트, 트리칼슘포스페이트, 칼슘설페이트, 칼슘글루코네이트, 칼슘락테이트 또는 칼슘스테아레이트와 같은 칼슘계 화합물을 사용할 수 있다.

또한, 유기계의 디비닐술폰, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 메타크릴릭무수물, 폴리-D-라이신, 폴리-L-라이신, 비스디카르보디이미드 화합물, 비스하이드라자이드 화합물, 트리스하이드라자이드 화합물 또는 PEG-알데하이드 화합물을 사용할 수 있다.

상기 I) 단계의 산화제로서는 과산화수소, 질산철, 오존, 과초산, 과망간산칼륨, 과산화모노황산 칼륨, 과산화이황산 칼륨, 과요오드산나트륨, 브롬산나트륨, 과붕산나트륨 및 과탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 I) 단계의 다당류로서는 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 알긴산, 키틴, 키토산, 젤란검, 글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴 설페이트, 글리코겐, 녹말, 셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 말토덱스트린, 프럭탄, 갈락탄 및 만난으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 I) 단계에서는 산화제와 다당류를 각각 수용액 상태로 혼합하여 산화반응을 수행하는바, 산화제 수용액은 농도가 0.1 내지 40 중량%인 것이, 다당류 수용액은 농도가 1 내지 30 중량%인 것이 바람직하다. 이때, 산화반응 혼합액으로부터 산화반응을 유도하는 과정에서 빛 또는 온도에 의한 과산화를 억제하기 위하여 빛이 차단된 분위기로 25~37℃에서 1~96시간 동안 산화반응을 수행하는 것이 좋다.

다음으로, 상기 II) 단계에서는 아민기를 갖는 화합물 수용액과 히알루론산 수용액을 혼합하여 반응시킨 후, 상기 반응용액을 에탄올로 수회 세척, 여과 및 건조하여 분말상의 아민 변성 히알루론산을 얻는바, 상기 아민기를 갖는 화합물로서는 아디픽디하이드라자이드, 카르보디이미드 화합물, 1-하이드록실벤조트리아졸을 포함하는 하이드록실아민 화합물, 이소우레아 화합물, Arg-Gly-Asp, D- 또는 L-라이신을 포함하는 펩티드 화합물 및 포스파티딜에탄올아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 III) 단계에서는 상기 분말상의 산화 다당류를 용해시킨 산화 다당류 용액과 상기 분말상의 아민 변성 히알루론산을 용해시킨 아민 변성 히알루론산 용액을 혼합함으로써 히드라존 결합 등이 생성되는 3차원 망상 형태의 자체 가교구조를 형성함으로써 히드로겔을 제조한다.

이때, 상기 아민 변성 히알루론산 용액은 농도가 1 내지 10 중량%인 것이 바람직하다. 용액의 농도가 1% 미만이면 기계적 물성이 떨어져 창상 부위에 적용했을 때 흘러내릴 수 있고, 10%를 초과하면 산화 다당류와 혼합이 어렵고 용매에 완전히 용해되지 않을 수 있다.

또한, 상기 III) 단계에서는 칼슘계 화합물, 디비닐술폰, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 메타크릴릭무수물, 폴리-D-라이신, 폴리-L-라이신, 비스디카르보디이미드 화합물, 비스하이드라자이드 화합물, 트리스하이드라자이드 화합물, 다가 하이드라자이드 화합물, PEG-알데하이드 화합물 및 사이클로헥실이소시아나이드/포름알데하이드/라이신 에틸에스터로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 가교제를 더욱 첨가함으로써 히드로겔의 안정성을 향상시킬 수 있다.

따라서 상기 제조방법에 따른 창상피복재용 히드로겔은 가교제를 첨가하지 않고서도 자체 가교결합으로 인하여 일액형으로 사용가능하며, 또한 가교제를 첨가하여 이액형으로 제조하는 경우에는 환부도포 시 가교 혹은 화학적 결합을 유도함으로써 흐름성을 적게 하여 히드로겔의 안정화에 기여할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 I) 단계 내지 III) 단계를 통하여 주변 피부조직 및 근육의 움직임에 영향을 받지 않고 적용할 수 있는 히드로겔이 제조됨으로써, 최대한 창상 부위와 외부 환경을 격리시켜 박테리아 등에 의한 피부 창상 부위의 감염과 조직의 손상을 막고, 추가적인 조직 손상을 방지할 수 있으며, 습윤 환경을 조성 및 유지하고 창상 부위의 조직 재생을 촉진하여 창상 자체의 치유를 도울 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예 및 비교예를 첨부된 도면과 함께 구체적으로 서술한다.

[제조예] 산화 다당류 분말 및 변성 히알루론산의 제조

20 중량% 과요오드산 나트륨 수용액과 20 중량% 알긴산(분자량 100,000) 수용액을 빛이 차단된 진탕 배양기를 사용하여 25℃에서 24시간 동안 혼합함으로써 40%의 산화도를 갖는 산화반응 혼합액을 얻었다. 상기 산화반응 혼합액을 에탄올로 3회 세척, 여과 및 건조하는 일련의 과정을 거쳐 산화 다당류 분말을 제조하였다.

히알루론산(분자량 500,000) 수용액과 아디픽디하이드라자이드 수용액을 진탕 배양기를 사용하여 25℃에서 8시간 동안 혼합하여 아민 변성 히알루론산 혼합액을 얻었다. 상기 아민 변성 히알루론산 혼합액을 에탄올로 3회 세척, 여과 및 건조하는 일련의 과정을 거쳐 아민 변성 히알루론산 분말을 제조하였다.

[실시예] 산화 다당류 및 아민 변성 히알루론산을 포함하는 히드로겔 제조

상기 제조예로부터 얻어진 산화 다당류 분말과 변성 히알루론산 분말을 생리식염수에 용해하여 5 중량% 산화 다당류 용액과 5 중량% 아민 변성 히알루론산 용액을 얻은 후, 이들 용액을 혼합하여 히드로겔을 제조하였다.

[비교예 1] 산화 다당류계 히드로겔 제조

상기 제조예에 따라 얻어진 산화 다당류 분말을 생리식염수에 용해하여 5 중량% 산화 다당류 용액으로부터 히드로겔을 제조하였다.

[비교예 2] 아민 변성 히알루론산계 히드로겔 제조

상기 제조예에 따라 얻어진 아민 변성 히알루론산 분말을 생리식염수에 용해하여 5 중량% 아민 변성 히알루론산 용액으로부터 히드로겔을 제조하였다.

도 1에는 본 발명의 실시예로부터 제조된 히드로겔을 실험동물의 피하에 이식(히드로겔 약 1g을 실험동물의 피하부위에 이식) 직후 및 3일 후의 임상증상과 분해정도를 육안으로 관찰한 사진을 나타내었다. 도 1에서 보는 바와 같이, 창상피복재를 실험동물의 피하에 이식하고 난 직후 지름 약 2cm정도의 크기로 볼록했던 등 쪽 피부 부위가 3일이 지나고 난 후 가라앉아 있는 것을 확인할 수 있었고, 이식 후 7일이 지난 후까지 홍반, 피부 괴사, 염증, 부종 등 어떠한 임상증상도 관찰할 수 없었다.

또한, 도 2에는 본 발명의 실시예 및 비교예 1, 2로부터 제조된 히드로겔을 실험동물의 창상 부위에 적용하여 3, 7, 14일 후 창상의 크기 변화를 그래프로 나타내었다[대조군(control)은 생리식염수를 사용]. 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 및 비교예 1, 2로부터 제조된 히드로겔을 창상 부위에 적용시켰을 때, 생리식염수만을 적용한 대조군보다 창상의 크기가 현저하게 줄어들어 있는 것을 확인할 수 있었다. 아울러 실시예로부터 제조된 히드로겔을 창상 부위에 적용하였을 때가 비교예 1, 2로부터 제조된 히드로겔을 창상 부위에 적용하였을 때에 비하여 창상의 크기가 현저하게 줄어들어 있는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 도 3에는 본 발명의 실시예 및 비교예 1, 2로부터 제조된 히드로겔을 실험동물의 창상 부위에 적용하여 3, 7, 14일 후 조직의 재상피화(Re-epithelization) 정도를 그래프로 나타내었다. 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 및 비교예 1, 2로부터 제조된 히드로겔을 창상 부위에 적용시켰을 때, 생리식염수만을 적용한 대조군보다 재상피화 정도가 시간이 지날수록 빠르게 많이 진행되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 아울러 실시예로부터 제조된 히드로겔을 창상 부위에 적용하였을 때가 비교예 1, 2로부터 제조된 히드로겔을 창상 부위에 적용하였을 때에 비하여 재상피화 정도가 더 빠르고 많이 진행되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 도 4에는 본 발명의 실시예에 따르되, 다당류의 분자량을 달리한 경우(각 분자량 10,000, 100,000, 600,000)의 히드로겔의 수분 흡수율을 측정한 결과를 그래프로 나타내었다. 도 4에서 보는 바와 같이 다당류의 분자량이 높을수록 수분 흡수율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

도 5에는 본 발명의 실시예에 따르되, 산화 다당류의 산화도를 달리한 경우(각 산화도 20%, 40%, 60%, 80%)의 히드로겔의 수분 흡수율을 측정한 결과를 그래프로 나타내었다. 도 5에서 보는 바와 같이, 다당류의 산화도가 높을수록 수분 흡수율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 산화도가 너무 높으면 친수성이 높아져 수분에 의해 분해되어 수분 흡수율이 감소하는 것도 확인할 수 있었다.

도 6에는 본 발명의 실시예에 따르되, 아민 변성 히알루론산 용액의 농도를 달리한 경우(각 농도 2 중량%, 5 중량%, 8 중량%)의 히드로겔을 실험동물의 창상 부위에 적용하여 3, 7, 14일 후 창상의 크기 변화를 그래프로 나타내었다[대조군(control)은 생리식염수를 사용]. 도 6에서 보는 바와 같이, 시간이 지남에 따라 아민 변성 히알루론산 용액의 농도가 높을수록 창상의 크기가 현저하게 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

그러므로 본 발명에 따라 제조된, 산화 다당류 및 아민 변성 히알루론산을 포함하는 창상피복재용 히드로겔은 생체적합성이 우수하고 생체 내 분해가 가능하며, 피부의 창상 부위에 습윤 환경을 조성하여 창상 부위의 치유와 조직 재생을 촉진할 수 있다.

Claims

a) 산화 알긴산; 및
b) 아민 변성 히알루론산;을 포함하는 창상피복재용 히드로겔.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 히드로겔은 가교제를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 창상피복재용 히드로겔.
제5항에 있어서, 상기 가교제는 칼슘계 화합물, 디비닐술폰, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 메타크릴릭무수물, 폴리-D-라이신, 폴리-L-라이신, 비스디카르보디이미드 화합물, 비스하이드라자이드 화합물, 트리스하이드라자이드 화합물 및 PEG-알데하이드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 창상피복재용 히드로겔.
I) 산화제 수용액과 알긴산 수용액을 혼합하여 산화반응 혼합액을 얻는 후, 상기 산화반응 혼합액을 에탄올로 수회 세척, 여과 및 건조하여 분말상의 산화 알긴산을 얻는 단계;
II) 아디픽디하이드라자이드 수용액과 히알루론산 수용액을 혼합하여 반응시킨 후, 상기 반응용액을 에탄올로 수회 세척, 여과 및 건조하여 분말상의 아민 변성 히알루론산을 얻는 단계; 및
III) 상기 분말상의 산화 알긴산을 용해시킨 산화 알긴산 용액과 상기 분말상의 아민 변성 히알루론산을 용해시킨 아민 변성 히알루론산 용액을 혼합하는 단계;를 포함하는 창상피복재용 히드로겔의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 산화제는 과산화수소, 질산철, 오존, 과초산, 과망간산칼륨, 과산화모노황산 칼륨, 과산화이황산 칼륨, 과요오드산나트륨, 브롬산나트륨, 과붕산나트륨 및 과탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 창상피복재용 히드로겔의 제조방법.
삭제
제7항에 있어서, 상기 산화제 수용액은 농도가 0.1 내지 40 중량%인 것을 특징으로 하는 창상피복재용 히드로겔의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 알긴산 수용액은 농도가 1 내지 30 중량%인 것을 특징으로 하는 창상피복재용 히드로겔의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 산화반응은 빛이 차단된 분위기로 25~37℃에서 1~96시간 수행되는 것을 특징으로 하는 창상피복재용 히드로겔의 제조방법.
삭제
제7항에 있어서, 상기 아민 변성 히알루론산 용액은 농도가 1 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 창상피복재용 히드로겔의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 III) 단계에서 가교제를 더욱 첨가하는 것을 특징으로 하는 창상피복재용 히드로겔의 제조방법.