KR101879065B1

KR101879065B1 - 구형 입자를 갖는 연조직용 필러 및, 그 제조방법

Info

Publication number: KR101879065B1
Application number: KR1020160168676A
Authority: KR
Inventors: 구태훈
Original assignee: 구태훈
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2018-07-17
Also published as: KR20180067197A

Abstract

본 발명에 따른 연조직용 필러는 가교결합된 히알루론산의 입자가 구(球) 형상이므로 선형 히알루론산을 작게 포함하더라도 작은 압출력(extrusion force)으로 인체 내로 주입이 가능하고, 제조 과정에서 가교제를 작게 사용하더라도 인체 내 지속시간이 증가되고 부작용이 작다는 특징을 갖는다.

Description

구형 입자를 갖는 연조직용 필러 및, 그 제조방법{Filler for soft tissue having particles of bead type and, manufacturing methods for the same}

본 발명은 연조직용 필러에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가교결합된 히알루론산의 입자가 구(球) 형상이므로 선형 히알루론산을 작게 포함하더라도 작은 압출력(extrusion force)으로 인체 내로 주입이 가능하고, 제조 과정에서 가교제를 작게 사용하더라도 인체 내 지속시간이 증가되고 부작용이 작은 필러에 대한 것이다. 아울러, 본 발명은 이러한 필러의 제조 방법에 대한 것이기도 하다.

일반적으로, 연조직 증강과 같은 조직 증강은 의학 및 미용 목적으로 사용되어 왔다. 이러한 증강은 성형수술을 통해 외과적으로 이루어지거나 생체 적합성 물질(필러)을 주입하여 연조직의 부피를 증대시키는 비외과적인 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 필러는 미용상으로 볼, 입술, 가슴, 엉덩이의 부피를 확대시키고, 피부의 잔주름 및 깊은 주름을 감소시키는데 사용돼 왔다.

히알루론산은 N-아세틸-D-글루코사민과 D-글루쿠론산으로 이루어진 반복 단위가 선형으로 연결되어 있는 생체 고분자 물질로서, 안구의 유리액, 관절의 활액, 닭벼슬 등에 많이 존재하며, 우수한 생체 적합성을 갖기 때문에, 안과용 수술 보조제, 관절기능 개선제, 약물전달 물질, 점안제, 주름개선제 등의 의료 및 의료 용구나 화장품 용도로 널리 사용되고 있다.

그러나, 히알루론산 그 자체는 인체 내에서 수 시간에 불과한 짧은 반감기를 나타내어 적용에 한계가 있어, 가교결합을 통해 반감기(체내 지속성)를 증대시키려는 연구가 진행되어 왔다. 예컨대, 디비닐술폰, 비스에폭사이드, 비스할라이드, 포름알데히드 등과 같이 작용기가 두 개인 화합물을 가교제로 사용하여 가교결합된 히알루론 유도체를 합성한 예가 여러 문헌에 보고되었으며, 이러한 제법을 기반으로 한 다양한 제품들이 피부 연조직 증강용 충전제(dermal filler)로 시판되고 있다. 미국 특허 제4,582,865호는 디비닐술폰(DVS)을 가교제로 사용하여 가교된 히알루론 유도체를 개시하고 있으며, 이의 하이드로겔 형태가 Hylaform^®이라는 상품명으로 시판되고 있고, 미국특허 제5,827,937호는 다기능에폭시화합물을 가교제로 사용하여 히알루론 유도체 가교물을 제조하는 방법을 개시하고 있으며, 이중 다기능에폭시화합물로서 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르(BDDE)를 가교제로 사용하여 제조한 히알루론산 가교물의 하이드로겔 형태인 Restylane^®은 미국 FDA의 승인을 받아 조직증강용 충전제로서 세계적으로 시판되고 있다. 이들 제품들은 모두 히알루론산의 하이드록시기와 가교제가 결합하여 생성되는 것으로, 미가교 히알루론산에 비하면 그 생체내 지속성이 증대되었다고는 하나, 여전히 6개월 이내에 분해되는 등 생체 지속성이 낮은 문제가 있다.

히알루론산의 인체 내 지속 시간을 증가시키기 위해서 그 제조시 가교제 함량을 증가시키면, 가교제가 인체 내에서 이물질로 인식되므로 염증반응이 생길 수 있다. 그리고, 가교제 함량을 작게 하면 수득되는 물질의 점탄성이 낮고 인체 내에서 단시간에 분해되는 문제점이 있다. 따라서, 가교제를 작게 함유하되 인체 내에서 오래 지속되는 필러가 필요한 실정이다.

한편, 가교 결합된 히알루론산(cHA)은 주사기를 이용하여 인체 내로 주입될 때 큰 압출력(extrusion force, 돌출 압력)이 필요하므로, 실제 사용시에는 가교 결합된 히알루론산에 선형 히알루론산(미처리 비가교 결합된 히알루론산, linear HA)을 첨가하여 사용한다. 주사기를 이용하여 히알루론산을 주입할 때 선형 히알루론산은 윤활유 역할을 하는데, 시중에서 판매되고 있는 히알루론산 필러는 가교 결합된 히알루론산(cHA)과 선형 히알루론산의 비율(wt%)이 대략 71:25 ~ 60:40이다. 그런데, 선형 히알루론산의 함량이 높을수록 인체 내 주입은 용이하지만 선형 히알루론산은 인체 내에서 쉽게 분해되므로 바람직하지 못하다.

따라서, 선형 히알루론산을 작게 포함하면서도 주사기 압출력이 작은 필러가 필요하다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 제조 과정에서 가교제를 작게 사용하더라도 인체 내 지속시간이 증가되고 부작용이 작은 필러를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

본 발명의 또 다른 목적은 선형 히알루론산을 작게 포함하더라도 작은 압출력(extrusion force)으로 인체 내로 주입이 가능한 필러를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이러한 필러를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연조직용 필러는, 필러에 포함된 물 100 중량부를 기준으로, 히알루론산 2.0 내지 3.3 중량부; 및, 마취제 0.2 내지 0.5 중량부;를 포함하는 겔 상태의 조성물이다.

상기 히알루론산 중 가교제를 이용한 가교 결합 공정을 거친 히알루론산이 85wt% 내지 97wt%이고 미처리되고 비가교 결합된 선형 히알루론산이 3wt% 내지 15wt%이다. 상기 가교결합된 히알루론산은 꼬인(entangled) 분자 구조를 갖고 그 입자가 구(球) 형상이고 직경이 90μm 내지 1400μm이다.

상기 필러는 P.B.S.(인산염 완충 식염수, 이하 'P.B.S.'는 인산염 완충 식염수를 의미함)를 5 내지 15 중량부로 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 마취제는 리도카인이 바람직하고, 상기 가교제는 BDDE인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면인 연조직용 필러 제조방법은, (a) 고분자 히알루론산을 알칼리 수용액에 넣고 교반한 후 가교제를 추가하여 가교결합된 히알루론산(cHA) 조성물을 제조하는 단계; (b) 상기 히알루론산 조성물을 작은 크기로 절단한 후 산성 수용액에 넣어 중화시키는 단계; (c) 소정 직경의 원형 관통공이 형성된 판 위에 상기 중화된 조성물을 위치시킨 후 조성물에 압력을 가하여 조성물이 원형 관통공을 통과하여 아래로 이동하도록 함으로써 일정한 직경을 가진 구형(球形) 입자가 되도록 하는 단계; (d) 상기 구형(球形) 입자로 된 히알루론산 조성물을 30℃ 내지 70℃에서 교반하여 액체 성분 중의 일부를 제거함으로써 조성물 중 히알루론산이 1.8wt% 이상 3wt% 이하가 되도록 하고, 가교결합된 히알루론산 분자가 꼬인(entangled) 구조가 되도록 하는 단계; 및, (e) 미변형되고 비가교된 선형 히알루론산을 상기 (d) 단계를 거친 조성물에 혼합하여 히알루론산이 전체 조성물 중 1.8wt% 내지 3wt%가 되도록 하는 단계;를 포함한다.,

상기 (e) 단계의 혼합 비율은 상기 (d) 단계를 거친 조성물이 85wt% 내지 97wt%이고 미변형되고 비가교된 선형 히알루론산이 3wt% 내지 15wt%이다. 그리고, 최종 제품에서 상기 입자의 직경이 90μm 내지 1400μm이다.

상기 각 단계 중에서 (c) 단계는 (d) 단계 전에 이루어질 수도 있지만 (c) 단계는 (d) 단계 이후에 이루어질 수도 있다.

상기 (d) 단계는 구형(球形) 입자로 된 히알루론산 조성물((c) 단계 이후에 (d) 단계가 이루어질 때) 또는 상기 중화된 히알루론산 조성물((d) 단계 이후에 (c) 단계가 이루어질 때)을 교반기(stirrer)의 용기에 담고 100 ~ 200 R.P.M.으로 48 ~ 72시간동안 -0.85 bar ~ -0.9 bar의 압력(gauge pressure)하에서 교반하여 이루어진다.

상기 (a) 단계에서, 가교결합된 히알루론산(cHA) 조성물에 대하여 고분자 히알루론산은 3 내지 6 wt%, 가교제는 BDDE로서 3 내지 6 wt%를 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 (e) 단계 이전에, 미처리되고 비가교 결합된 히알루론산 파우더와 P.B.S. 및 리도카인을 혼합하여 선형 히알루론산 혼합물을 만들고, 상기 (e) 단계에서 선형 히알루론산 조성물을 (d) 단계를 거친 조성물에 혼합한다.

상기 (b) 단계에서, 겔 상태의 히알루론산 조성물을 3mm³ 내지 10mm³의 정육면체(입방체)로 절단하는 것이 바람직하다.

상기 원형 관통공의 직경은 최종 제품의 입자 직경의 60% 내지 80%인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 (a) 단계와 (b) 단계의 사이에, 가교결합된 히알루론산 조성물 용액을 접시에 담고 랩으로 덮은 후, 오븐 내에서 20℃ 내지 50℃에서 24시간 내지 72시간 동안 겔화시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 (b) 단계와 (c) 단계의 사이에, 상기 중화된 조성물에 포함된 미반응 가교제를 제거하기 위해, 알코올과 물로 정제하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 제조 과정에서 가교제를 작게 사용하더라도 인체 내 지속시간이 증가되고, 부작용이 작은 필러를 제공한다.

둘째, 선형 히알루론산을 작게 포함하더라도 작은 압출력(extrusion force)으로 인체 내로 주입이 가능한 필러를 제공한다.

셋째, 이와 같은 필러의 제조 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 필러를 제조하는 과정을 보여주는 플로우 차트.
도 2는 가교제에 의해서 가교 결합된 히알루론산의 선형 분자 구조를 보여주는 도면.
도 3은 선형 분자 구조를 갖는 가교 결합된 히알루론산이 응축 공정에 의해서 꼬인 구조(entangled structure)로 된 것을 보여주는 도면.

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 바람직한 실시예에 따라 필러를 제조하기 위한 공정을 보여주는 플로우 차트이다.

도면에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 필러 제조방법은, 가교결합된 히알루론산 조성물 용액을 제조하는 단계(S1), 가교결합된 히알루론산 조성물 용액을 겔화시키는 단계(S2), 겔화된 히알루론산 조성물을 작은 크기로 절단하는 단계(S3), 작은 크기로 절단된 히알루론산 조성물을 중화시키는 단계(S4), 중화된 히알루론산 조성물에서 미반응된 가교제 등과 같은 불순물을 제거하는 단계(S5), 불순물이 제거된 히알루론산 조성물을 일정한 직경을 가진 구형(球形) 입자로 만드는 단계(S6), 입도조절된 히알루론산 조성물을 응축시켜 꼬인 구조(entangled structure)로 만드는 단계(S7), 선형 히알루론산(미처리되고 비가교 결합된 HA)에 PBS(인산염 완충 식염수, phosphate buffer saline)와 마취제를 혼합하여 선형 히알루론산 혼합물을 제조하는 단계(S8), 가교 결합된 히알루론산 조성물과 선형 히알루론산 혼합물을 각각 멸균하는 단계(S9), 가교 결합된 히알루론산 조성물에 선형 히알루론산 혼합물을 혼합하는 단계(S10) 및, 탈포하는 단계(S11)를 포함한다. 상기 각 단계 중, S6 단계는 S7 단계 이전에 수행될 수 있지만 S7 단계 이후에 수행될 수도 있다.

아래에서는 상기 각 단계를 순서대로 설명하기로 한다.

(1) 교차 결합(S1) 및 겔화(S2)

고분자 히알루론산을 알칼리 수용액에 넣고 1차 교반하여 히알루론산을 분산시키고 선형화시킨 다음, 가교제를 추가한 후 2차 교반하여 가교 결합된 히알루론산 용액을 제조한다. 가교결합된 히알루론산(cHA) 용액 중 고분자 히알루론산은 3 내지 6 wt%, 가교제는 BDDE로서 3 내지 6 wt%를 혼합하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 고분자 히알루론산이 4 내지 5 wt%이고 가교제는 BDDE로서 4 내지 5 wt%이다.

상기 반응의 온도(알칼리 수용액의 온도)는 30℃ 내지 50℃에서 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에서 히알루론산의 형태는 히알루론산의 생리학적으로 허용 가능한 염일 수 있다. 예를 들어, 나트륨염, 칼륨염 등의 히알루론산 금속염 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 나트륨염(Sodium Hyaluronate)이 사용될 수 있다.

그리고, 알칼리 수용액의 pH에 따라 조성물의 가교율이 달라지고 물성이 변할 수 있는데, 바람직하게는 0.1~0.2N NaOH를 사용한다. 아울러, 사용되는 히알루론산(HA)의 평균 분자량은 대략 100만 ~ 150만 달톤인 것이 바람직하다.

구체적으로, 0.1N NaOH 171.5ml(172g)에 평균 분자량 110만 달톤인 히알루론산(HA) 10g을 넣고 1차 교반하여 히알루론산(HA)을 선형구조가 되도록 한다. 상기 1차 교반은 30℃ 내지 50℃에서 3시간 내지 7시간 동안 이루어지고, 바람직하게는 35℃에서 5시간 동안 이루어진다.

이어서, 상기 히알루론산과 알칼리 수용액의 혼합물에 가교제를 첨가하여 가교반응을 진행함으로써 선형의 히알루론산을 가교시킨다. 구체적으로, 상기 NaOH 수용액에 가교제로서 BDDE 9.45ml(10g)와 에탄올 19.06ml(15g)를 혼합한 후 2차 교반하여 상기 히알루론산(HA)을 가교 결합(cross-linking) 시킨다. 상기 2차 교반은 30℃ 내지 50℃에서 38시간 내지 58시간 동안 이루어지고, 바람직하게는 35℃에서 45시간 내지 50시간 동안 이루어진다.

가교제는 히알루론산의 고분자 사슬을 화학 결합에 의해 가교할 수 있는 것이면 제한이 없으며, 예컨대 1,3-부타디엔디에폭시드, 1,2,7,8-디에폭시옥탄, 1,5-헥사디엔디에폭시드 등의 알킬디엑폭시류; 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등의 디글리시딜에테르류; 디비닐설폰; 에피클로르히드린 등이 사용될 수 있는데, 본 발명에서는 가교제로서 BDDE를 사용하였다.

이어서, 상기 가교결합된 히알루론산 조성물 용액을 접시(dish)에 담아 랩(wrap)으로 덮은 후, 오븐에 넣어 겔화시킨다. 구체적으로, 오븐 내부를 20℃ 내지 50℃, 바람직하게는 30℃에서 24시간 내지 72시간, 바람직하게는 45시간 동안 유지하여 겔화시킨다.

(2) 절단(S3) 및 중화 반응(S4)

미세화를 위하여 상기 겔화된 히알루론산 조성물을 작은 크기로 절단한 후, 산성 수용액에 넣어 중화시킨다. 상기 조성물은 작은 크기로 절단되었으므로, 산성 수용액에서 중화반응이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

구체적으로, 커터 등을 이용하여 겔화된 히알루론산 조성물을 3mm³ 내지 10mm³의 입방체(정육면체), 바람직하게는 5mm³의 입방체로 절단한다. 이어서, 상기 절단된 조성물을 0.1N HCl 수용액 171.5ml(172g)에 넣어서 중화시킨다.

(3) 세척(S5)

상기 중화 단계 후에는 중화된 조성물(unpurified cHA hydrogel)에 포함된 불순물 예를 들어, 미반응된 가교제(미반응된 BDDE) 등을 제거한다.

구체적으로, 상기 중화된 조성물을 메쉬통(스테인리스 스틸로 만들어짐)에 담고 50% 에탄올로 1차 정제ㆍ정화시킨 후 탈이온수(D.I. water)로 2차 정제ㆍ정화시킨다.

상기 정제ㆍ정화된 히알루론산 조성물은 bulk 상태의 hydrogel로서, 미반응된 가교제(BDDE)가 대부분 제거된 상태이다.

(4) 입도조절(S6)

상기 정제ㆍ정화된 히알루론산 조성물을 일정한 직경을 가진 구형(球形) 입자로 만든다.

구체적으로, 일정한 직경의 원형 관통공이 형성된 판 위에 상기 조성물을 위치시킨 후 조성물에 압력을 가하여 조성물이 원형 관통공을 통과하여 아래로 이동하도록 함으로써 일정한 직경의 구형(球形) 입자가 되도록 한다. 이러한 공정에는 질소용 씨빙기가 사용될 수 있다.

상기 원형 관통공의 직경은 제조하고자 하는 제품(필러)의 최종 입자 직경(대략 90μm 내지 1400μm)을 고려하여 정해질 수 있다. 구체적으로, 상기 원형 관통공은 최종 입자 직경의 60% 내지 80%의 직경을 갖는 것이 바람직하고, 가장 바람직하게는 70%의 직경을 갖는다. 상기 정제ㆍ정화된 히알루론산 조성물은 원형 관통공을 통과한 후 팽창되므로, 원형 관통공은 최종 제품의 입자 직경보다 작게 형성된다.

한편, 위에서 설명한 바와 같이, S6 단계는 S7 단계 이전에 수행될 수 있지만 S7 단계 이후에 수행될 수도 있다.

(5) 응축(S7)

입도 조절된 조성물(cHA hydrogel, S6 단계를 S7 단계 보다 먼저 수행하는 경우) 또는 정제ㆍ정화된 히알루론산 조성물(purified HA hydrogel, S7 단계 후에 S6 단계를 수행하는 경우)을 응축시켜 cHA의 함량이 1.8wt% 이상 3.0 wt% 이하, 바람직하게는 2.0 wt% 이상 2.8 wt% 이하가 되도록 하고, 이에 따라 가교결합된 히알루론산 분자가 서로 꼬인(entangled) 구조가 되도록 한다.

입도 조절된 조성물의 구형 입자는 도 2와 같이 그 분자 구조가 선형으로 되어 있는데, 이러한 선형 분자구조가 응축 공정으로 인해서 꼬인(entangled) 구조가 된다. 상기 꼬인 구조는, 도 3에 나타난 바와 같이, 선형으로 되어 있던 분자 구조가 뒤틀리고 서로 섞여서 꼬여진 구조로서, 이러한 꼬인 구조는 가교제에 의한 가교 결합과 함께 겔(필러)의 강도(strength of gel)를 증가시키고 변형에 대한 저항력(resistance to deformation)을 증가시킨다. 이에 따라 응축공정을 거친 히알루론산을 포함하는 필러는 인체 내에서 더 오래 지속될 수 있으므로 유리하다. 따라서, 동일한 양의 가교제(BDDE)를 사용한 경우, 응축공정을 거친 cHA(가교 결합된 히알루론산)를 포함하는 필러는 응축공정을 거치지 않은 cHA를 포함하는 필러 보다 인체 내에서 더 오랫동안 그 모양을 유지할 수 있다. 참고로, 도 2, 3에서 노란 막대는 가교제에 의한 가교 결합(cross-linking)을 나타내고 붉은 색 원은 꼬인 구조가 있는 부분을 나타낸다.

구체적으로, 입도조절된 상기 조성물(cHA) 또는 정제ㆍ정화된 히알루론산 조성물을 교반기(stirrer)의 용기에 담고 30℃ 내지 70℃, 바람직하게는 50℃에서 100 ~ 200 R.P.M.으로 48 ~ 72시간동안 -0.85 bar ~ -0.9 bar의 압력(gauge pressure)하에서 교반하여 상기 조성물 중에서 액체 성분(예를 들어, 물, 에탄올 등) 중의 일부가 제거되도록 한다. 예를 들어, 입도 조절된 조성물(cHA hydrogel) 또는 정제ㆍ정화된 히알루론산 조성물(purified HA hydrogel) 2000g 중에서 액체 성분 1600g을 제거하여 400g이 되도록 함으로써 꼬인 분자구조가 되도록 하고 HA의 농도를 높인다.

그리고, 상기 응축된 cHA에 P.B.S.를 추가할 수도 있다.

위와 같이, 본 발명에서는 가교제를 이용하여 cHA를 만든 후 이를 꼬인 구조(entangled structure)가 되도록 함으로써 인체 내에서 지속시간이 더 길어지도록 한다.

(6) 선형 히알루론산(가교결합되지 않은 미변형 히알루론산) 혼합물 제조(S8)

상기 응축된 cHA에 혼합할 선형 히알루론산 혼합물을 제조한다. 구체적으로, 히알루론산 파우더(HA powder)와 P.B.S. 및 마취제(바람직하게는 리도카인)를 중탕용기에 담아 혼합하여 선형 히알루론산 2wt%를 포함하는 혼합물을 제조한다. 상기 히알루론산 파우더(HA powder)는 cHA를 제조하기 위해서 사용한 히알루론산과 동일한 것을 사용할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 선형 히알루론산은 가교결합되지 않은 미변형 히알루론산으로서, 주사기를 이용하여 필러를 인체에 주입할 때 윤활유 역할을 한다.

(7) 멸균(S9), 선형 히알루론산 혼합물과 가교 결합된 히알루론산 조성물의 혼합(S10) 및, 탈포(S11)

상기 S8 공정에서 만들어진 선형 히알루론산(linear HA) 혼합물과 상기 S7 공정에서 만들어진 가교 결합된 히알루론산(cHA) 조성물을 각각 멸균 처리한다. 구체적으로, 상기 선형 히알루론산 혼합물과 가교 결합된 히알루론산 조성물을 각각 고압증기멸균기(autoclave)에 넣고 110~130℃에서 20~40분 정도를 유지하여 멸균 처리한다.

이어서, 멸균 처리된 선형 히알루론산(linear HA) 2wt% 혼합물과 가교 결합된 히알루론산(cHA) 조성물을 혼합하되, 전체 조성물 중에서 히알루론산(HA)이 1.8wt% 내지 3wt%, 바람직하게는 2.0wt% 내지 2.8wt%가 되도록 한다.

이 때, 상기 혼합 비율은 가교 결합된 히알루론산(cHA) 조성물(S6 또는 S7 공정을 거친 후 멸균 처리된 조성물)이 85wt% 내지 97wt%이고 선형 히알루론산(S8 공정으로 만들어진 후 멸균 처리된 조성물)이 3wt% 내지 15wt%가 되도록 하고, 바람직하게는 가교 결합된 히알루론산(cHA) 조성물이 90wt% 내지 95wt%이고 선형 히알루론산이 5wt% 내지 10wt%가 되도록 한다.

이어서, 상기 혼합 후에는 혼합물에 포함된 기포를 제거한 후 주사기에 충진한다(S11).

한편, 타사의 필러 예를 들어, Restylane^®등은 선형 히알루론산의 비율이 25 ~ 40wt%로서 본 발명의 필러 보다 그 비율이 훨씬 높다.

이와 같이, 본 발명에 따른 필러는 타사의 필러 보다 선형 히알루론산의 함량이 작고 가교 결합된 히알루론산의 함량이 높으므로 인체 내에서 지속 시간이 더 길다는 장점이 있다. 또한, 가교 결합된 HA가 응축 공정으로 꼬인 구조가 되므로, 가교제 함량이 낮더라도 인체 내 지속시간이 더 길다는 장점이 있다.

아울러, 본 발명에 따른 필러는 가교 결합된 히알루론산이 구형(球形) 입자이므로, 입방체 입자로 이루어진 타사 제품과 비교하여, 선형 히알루론산의 함량이 작더라도 동일하거나 더 낮은 압출력(extrusion force)으로 인체에 주입할 수 있다.

이와 같은 공정으로 만들어진 필러의 조성비는, 필러에 포함된 물(water for injection, WFI) 100 중량부를 기준으로, 히알루론산(가교 결합된 HA와 선형 HA의 합) 2 내지 3.3 중량부, 리도카인(lidocaine hydrochloride)과 같은 마취제 0.2 내지 0.5 중량부 및, P.B.S. 5 내지 15 중량부를 포함한다. 상기 히알루론산 중 가교제로 가교 결합된 히알루론산(cHA, S6 또는 S7 공정을 거친 후 멸균 처리된 조성물)이 85wt% 내지 97wt%이고 선형 히알루론산(선형 HA, S8 공정으로 만들어진 후 멸균 처리된 조성물)이 3wt% 내지 15wt%이다. 그리고, 필러 중량에 대비해서 비가교된 BDDE는 1ppm 미만이다,

만약, 선형 HA의 함량이 3wt% 미만이면 필러를 주사기로 주입할 때 지나치게 큰 압출력이 요구된다는 문제점이 있다. 그리고, 선형 HA의 함량이 15wt%를 초과하면 압출력이 지나치게 낮아져서 한 번의 압력부하에도 주사기로부터 필러가 계속 조금씩 밀려나오게 되고 멸균 후 탄성 계수가 지나치게 낮아지므로 바람직하지 않다.

한편, 상기 필러에서, 가교결합된 히알루론산의 입자는 구(球) 형상이고 직경이 90μm 내지 1400μm이다. 가교결합된 히알루론산의 입자 직경이 90μm 보다 작으면 인체 내에 주입했을 때 모양 형성이 어렵다는 문제점이 있다. 그리고, 상기 입자 직경이 1400μm 보다 크면 정교하고 자연스런 모양 형성이 어렵다는 문제점이 있다.

각 입자 직경에 따라 적합한 피부 부위가 다른데, 이를 정리하면 아래의 [표 1]과 같다.

[표 1]

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예와 실험예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

[실시예 1]

0.1N NaOH 수용액 171.5ml(172g)에 평균 분자량 110만 달톤의 히알루론산(HA) 10g을 넣고 1차 교반하여 선형구조 히알루론산(HA)의 수용액을 얻는다. 이어서, 상기 히알루론산과 NaOH 수용액에 BDDE 9.45ml(10g)와 에탄올 19.06ml(15g)를 혼합하고 2차 교반하여 상기 히알루론산(HA)을 가교 결합(cross-linking) 시킨다. 상기 과정들은 35℃에서 이루어지고, 1차 교반은 5시간 동안 이루어졌으며, 2차 교반은 48시간 동안 이루어졌다.

이어서, 상기 가교 결합된 HA 조성물 용액을 오븐에 30℃로 45시간 동안 넣어 두어 겔화시킨 후 5mm³의 정육면체(입방체)로 절단한다. 다음으로, 상기 절단된 겔을 0.1N HCl 171.5ml(172g)에 넣어서 중화시키고, 중화 처리된 겔을 50% 에탄올로 1차 정제ㆍ정화한 후 탈이온수(D.I. water)로 2차 정제ㆍ정화하여 미반응된 BDDE를 거의 대부분 제거한다.

상기 정제ㆍ정화된 겔을 지름 140μm의 원형 관통공이 형성된 판 위에 놓고 압력을 인가함으로써 겔이 원형 관통공을 통과하도록 한다. 상기 원형 관통공을 통과한 겔은 직경이 일정한 구형(球形) 입자로 된다.

이어서, 일정한 직경의 구형 입자로 이루어진 겔을 용기에 넣은 후 50℃에서 150R.P.M.으로 48 ~ 72시간동안 -0.85 bar ~ -0.9 bar의 압력하에서 교반하여 겔에 포함된 액체 성분의 일부를 제거하여 응축시킨다. 구체적으로, 입도 조절된 겔 2,000g 중 액체 성분 1,600g을 제거하여 응축시킨다. 이 응축 공정에 의해서 HA는 선형 구조에서 꼬인 구조(entangled structure)가 된다.

한편, 선형 HA 파우더(미처리되고 비가교된 HA)와 P.B.S. 및 리도카인을 혼합하여 선형 HA 2wt%가 포함된 혼합물을 만들고, 상기 선형 HA 혼합물과 상기 응축된 혼합물을 각각 멸균 처리한 후 95(응축된 혼합물):5(선형 HA 혼합물)의 중량비로 혼합한다. 이어서, 상기 혼합물에 포함된 기포를 제거하고 주사기에 충진한다.

이러한 공정으로 만들어진 필러의 조성비는, 필러에 포함된 물(water for injection, WFI) 100 중량부를 기준으로, 히알루론산(가교 결합된 HA와 선형 HA의 합) 2.4 중량부, 리도카인 0.3 중량부 및, P.B.S. 11 중량부를 포함한다. 그리고, 상기 응축된 혼합물과 선형 HA 혼합물의 중량비는 95:5이고, 구형 입자의 직경은 200μm이다.

[실시예 2]

응축 단계(S7)를 거치지 않은 것을 제외하면 실시예 1과 동일하다.

[비교예 1]

비교예 1의 필러는 시중에서 판매되는 Restylane^®이다. 상기 Restylane^®의 전체 HA 함량중 cHA와 Linear HA 함량은 각각 75%와 25%이고 정육면체 입자로 이루어져 있다.

[비교예 2]

응축공정에서 만들어진 가교 결합된 히알루론산(cHA) 겔을 '정사각형'의 관통공이 형성된 판 위에 올려놓은 후 압력을 가해 관통공을 통과하도록 함으로써 한 변의 길이가 161μm인 정육면체 입자로 만들어지도록 하였다. 이 점을 제외하면 비교예 2는 실시예 1과 동일하다.

한편, 한 변의 길이가 161μm인 정육면체 입자의 체적은 실시예 1의 구형 입자(직경 200μm)의 체적과 동일하다.

[비교예 3]

응축된 혼합물과 선형 HA 혼합물의 중량비를 98:2로 한 것을 제외하면 실시예 1과 동일하다.

[비교예 4]

응축된 혼합물과 선형 HA 혼합물의 중량비를 84:16으로 한 것을 제외하면 실시예 1과 동일하다.

[실험예 1]

실시예 1, 2, 비교예 1의 필러를 환자의 눈가 주름에 주입하여 주름 개선도를 평가하고, 그 결과를 아래의 표 2에 정리하였다.

눈가 주름 평가를 위해서 전안 촬영시스템(Robo Skin Analyzer CS50, Inforward, INC., Japan)을 적용하였다.

[표 2]

위 표에 나타난 바와 같이, 실시예 1은 실시예2 및 비교예 1 보다 주름 개선률이 더 우수함을 알 수 있다. 이것은 실시예 1의 필러는 가교 결합된 HA(cHA)의 분자 구조가 응축공정에 의해서 꼬인 구조가 되고, 이러한 꼬인 구조가 가교 결합과 함께 모양 안정성에 기여를 하기 때문이다.

그리고, 실시예 2는 주름 개선률이 비교예 1과 유사하다. 가교제를 작게 사용하더라도 필러 중의 cHA의 함량(95wt%)을 높임으로써 주름 개선에 있어서 기존 제품(비교예 1)과 거의 동등한 수준으로 오래 지속됨을 알 수 있다.

[실험예 2]

실시예 1, 비교예 1~4의 필러를 대상으로 압출력(돌출압력, extrusion force)을 측정하고 그 결과를 표 3에 정리하였다. 압출력은 27게이지 바늘을 주사기에 장착하고 EZ-S SHIMADZU 장비를 이용하여 1mm/min의 일정한 속도로 6mm까지 측정하였다.

[표 3]

위 표에 나타난 바와 같이, 실시예 1(선형 HA 5wt%, 구형 입자)은 선형 HA 함량이 비교예 1(선형 HA 25wt%, 정사각형 입자) 보다 훨씬 작지만 구형 입자로 이루어지므로 압출력이 비교예 1과 거의 비슷함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 필러는 훨씬 작은 용량의 선형 HA만으로도 원하는 압출력을 얻을 수 있으므로, 인체 내에서 잘 분해되지 않는 가교 결합된 HA의 비율을 높일 수 있고, 이에 따라 인체 내에서 더 오래 지속될 수 있음을 알 수 있다.

이에 비해서, 비교예 2는 선형 HA의 함량(5wt%)은 실시예 1과 동일하지만 입자가 정육면체이므로 압출력이 지나치게 커져서 바람직하지 못함을 알 수 있다.

그리고, 비교예 3(선형 HA 2wt%, 구형 입자)은 윤활유 역할을 하는 선형 HA의 함량이 낮아서 압출력이 지나치게 커지므로 바람직하지 못함을 알 수 있고, 비교예 4(선형 HA 16wt%, 구형 입자)는 선형 HA의 함량이 지나치게 커서 압출력이 지나치게 낮아지므로 주사기에 대한 압력을 제거한 후에도 필러가 계속 흘러나오는 문제점이 있었다.

Claims

물을 함유하는 연조직용 필러로서,
상기 필러에 포함된 물 100 중량부를 기준으로,
히알루론산 2.0 내지 3.3 중량부;
마취제 0.2 내지 0.5 중량부; 및,
인산염 완충 식염수(P.B.S.) 5 내지 15 중량부;를 포함하는 겔 상태의 조성물이고,
상기 히알루론산 중 가교제를 이용한 가교 결합 공정을 거친 히알루론산이 85wt% 내지 97wt%이고 미처리되고 비가교 결합된 선형 히알루론산이 3wt% 내지 15wt%이며,
상기 가교 결합된 히알루론산의 입자는 구(球) 형상이고 직경이 90μm 내지 1400μm이며,
상기 가교 결합된 히알루론산은 꼬인(entangled) 분자 구조를 가지며,
상기 마취제는 리도카인이고,
상기 가교제는 BDDE인 것을 특징으로 하는 연조직용 필러.
삭제
(a) 고분자 히알루론산을 알칼리 수용액에 넣고 교반한 후 가교제를 추가하여 가교결합된 히알루론산(cHA) 조성물을 제조하는 단계;
(b) 미세화하기 위하여 상기 히알루론산 조성물을 절단한 후 산성 수용액에 넣어 중화시키는 단계;
(c) 원형 관통공이 형성된 판 위에 상기 중화된 조성물을 위치시킨 후 조성물에 압력을 가하여 조성물이 원형 관통공을 통과하여 아래로 이동하도록 함으로써 일정한 직경을 가진 구형(球形) 입자가 되도록 하는 단계;
(d) 상기 구형(球形) 입자로 된 히알루론산 조성물을 30℃ 내지 70℃에서 교반하여 액체 성분 중의 일부를 제거함으로써 조성물 중 히알루론산이 1.8wt% 이상 3wt% 이하가 되도록 하고, 가교결합된 히알루론산 분자가 꼬인(entangled) 구조가 되도록 하는 단계; 및,
(e) 미변형되고 비가교된 선형 히알루론산을 상기 (d) 단계를 거친 조성물에 혼합하여 히알루론산이 전체 조성물 중 1.8wt% 내지 3wt%가 되도록 하는 단계;를 포함하고,
상기 (e) 단계의 혼합 비율은 상기 (d) 단계를 거친 조성물이 85wt% 내지 97wt%이고 미변형되고 비가교된 선형 히알루론산이 3wt% 내지 15wt%이며,
최종 제품에서 상기 입자의 직경이 90μm 내지 1400μm인 것을 특징으로 하는 연조직용 필러의 제조방법.
(a) 고분자 히알루론산을 알칼리 수용액에 넣고 교반한 후 가교제를 추가하여 가교결합된 히알루론산(cHA) 조성물을 제조하는 단계;
(b) 미세화하기 위하여 상기 히알루론산 조성물을 절단한 후 산성 수용액에 넣어 중화시키는 단계;
(c) 상기 중화된 히알루론산 조성물을 30℃ 내지 70℃에서 교반하여 액체 성분 중의 일부를 제거함으로써 조성물 중 히알루론산이 1.8wt% 이상 3.0 wt% 이하가 되도록 하고, 가교결합된 히알루론산 분자가 꼬인(entangled) 구조가 되도록 하는 단계;
(d) 원형 관통공이 형성된 판 위에 상기 꼬인 구조로 된 조성물을 위치시킨 후 조성물에 압력을 가하여 조성물이 원형 관통공을 통과하여 아래로 이동하도록 함으로써 일정한 직경을 가진 구형(球形) 입자가 되도록 하는 단계; 및,
(e) 미변형되고 비가교된 선형 히알루론산을 상기 구형 입자를 포함하는 조성물에 혼합하여 히알루론산이 전체 조성물 중 1.8wt% 내지 3wt%가 되도록 하는 단계;를 포함하고,
상기 (e) 단계의 혼합 비율은 상기 (d) 단계를 거친 조성물이 85wt% 내지 97wt%이고 미변형되고 비가교된 선형 히알루론산이 3wt% 내지 15wt%이며,
최종 제품에서 상기 입자의 직경이 90μm 내지 1400μm인 것을 특징으로 하는 연조직용 필러의 제조방법.
제3항 또는 제4항에 있어서,
제3항의 (d) 단계 또는 제4항의 (c) 단계는 상기 구형(球形) 입자로 된 히알루론산 조성물 또는 상기 중화된 히알루론산 조성물을 교반기(stirrer)의 용기에 담고 100 ~ 200 R.P.M.으로 48 ~ 72시간동안 -0.85 bar ~ -0.9 bar의 압력(gauge pressure)하에서 교반하고,
상기 (a) 단계에서, 가교결합된 히알루론산(cHA) 조성물에 대하여 고분자 히알루론산은 3 내지 6 wt%, 가교제는 BDDE로서 3 내지 6 wt%를 혼합하는 것을 특징으로 하는 연조직용 필러의 제조방법.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 (e) 단계 이전에,
미변형되고 비가교 결합된 히알루론산 파우더와 인산염 완충 식염수(P.B.S.) 및 리도카인을 혼합하여 선형 히알루론산 혼합물을 만드는 단계를 더 포함하고,
상기 (e) 단계에서 선형 히알루론산 혼합물을 상기 (d) 단계를 거친 조성물에 혼합하는 것을 특징으로 하는 연조직용 필러의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 미세화는 상기 히알루론산 조성물을 3mm³ 내지 10mm³의 입방체로 절단하고,
상기 원형 관통공의 직경은 최종 제품의 입자 직경의 60% 내지 80%인 것을 특징으로 하는 연조직용 필러의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 (a) 단계와 (b) 단계의 사이에,
가교결합된 히알루론산 조성물을 오븐 내에서 20℃ 내지 50℃에서 24시간 내지 72시간 동안 겔화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연조직용 필러의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 (b) 단계와 (c) 단계의 사이에,
상기 중화된 조성물에 포함된 미반응 가교제를 제거하기 위해, 알코올과 물로 정제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연조직용 필러의 제조방법.