KR101971439B1 - 수용성 해조류 필름의 제조방법 및 이의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알긴산 성분이 풍부한 해조류를 이용한 수용성 해조류 필름의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 필름의 피부질환 치료제로서의 용도에 관한 것이다.
더욱 자세하게는 피부 상처 치료에 유용한 해조류 60 내지 83중량 %, 글리세린 10 내지 20중량 ％, 알킬디아미노에틸그리신염산염액(30% 농도) 5 내지 15중량 ％ 및 알로에 추출액 2 내지 5중량 ％를 포함하는 수용성 해조류 필름의 경제적인 제조방법 및 이의 피부 상처 치료용으로 사용되는 수용성 해조류 필름에 관한 것이다.

Description

수용성 해조류 필름의 제조방법 및 이의 용도{Process for producing water-soluble algae film and uses thereof}

본 발명은 알긴산 성분이 풍부한 해조류를 이용한 수용성 해조류 필름의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 필름에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기의 필름을 이용한 피부질환 치료제에 관한 것이다.

피부의 손상을 주는 화상이나 창상은 해부학적으로 조직의 연속성이 파괴된 것을 의미하며 손상에 따른 상처 치유의 결과로 반흔이 형성된다.

창상 및 화상에 의해 유발되는 다양한 피부의 상처는 신속하고 효과적인 치료가 요구되며, 다양한 외용약의 도포나 심한 경우 피부 이식의 치료 방법이 이용된다.

피부의 손상 치유는 파괴된 조직의 회복이라는 생물학적인 과정을 의미하며 기질침착(matrix deposition), 상피화(epithelialization)와 구축(contraction)과 같은 3가지의 기초적인 기전에 의해서 치유된다.

이 기전들은 각각 상처의 종류에 따라 다양하게 일어나며 반흔을 형성하거나 조직의 재생을 유도하지만, 재생보다는 반흔을 형성함으로써 복원되는 것이 일반적이다.

따라서 반흔 형성이 최소화되면서 빠른 창상 치유속도를 유지하는 것이 가장 이상적인 창상 치료라 할 수 있다.

지금까지 개발된 피부상처 치료제는 광범위한 창상 및 화상으로 인한 피부 결손의 치료에 있어 효과가 만족스럽지 못하며 부작용 및 한계가 있다.

따라서 보다 효과적이고 우수한 창상치료제의 개발이 요구된다.

알긴산(Alginate)은 다시마나 미역 등과 같은 해조류의 세포벽을 이루는 성분이며, 만누로닉산(Mannuronic acid)과 글루로닉산(Guluronic acid)의 블록으로 이루어진 이형 다당류로 끈적끈적한 점액질 속에 함유되어 있는 식이성 섬유질의 일종이다.

이러한 알긴산은 물에 녹지 않으나 칼륨, 나트륨, 칼슘과 결합하면 물에 잘 녹아 점액성 물질이 되므로 아이스크림, 치즈 등의 가공 시에 안정제나 유화제와 같은 식품첨가제로 이용되고, 또한 알긴산은 소화되기 어려워 장내에서 흡수되지 아니하므로 이를 이용하여 만든 젤리가 다이어트식품으로 사용되기도 하며, 점액질 성분에 의해 장내의 노폐물이나 중금속 등을 흡착하여 몸 밖으로 배출하는 역할을 한다.

최근에 피부질환 치유를 촉진하고 조직재생을 활성화하는 여러 가지 드레싱 재료 및 물질이 소개되고 있는데, 그 중 알긴산은 전체적으로 무독성과 점성용액 및 겔을 형성하는 물성과 더불어서 조직 내에 이식되었을 때, 염증의 정도가 감소하고 조직세포의 접근, 부착, 함입 및 성장을 촉진할 뿐만 아니라, 알긴산에 의해 생성이 촉진된 세포들은 그 표현형이 잘 유지되어 성형외과 및 기타 영역에서 조직재생을 위한 이식물질로서의 가능성을 보고하고 있다.

이러한 알긴산은 무독성과 점성용액 및 겔을 형성하는 기계적 성질로 인해 피부의 보습 효과를 나타내어 피부 상처치유를 촉진시키며, 혈액응고의 전구물질로 작용하여 지혈작용을 하는 것으로 알려져 있다.

알긴산과 관련하여, 대한민국 공개특허 10-2009-0126533호 '창상 치료용 알진 조성물'에는 미역으로부터 추출한 알긴산을 유효성분으로 함유하는 창상 치료용 알긴산 조성물 및 그로부터 제작된 드레싱에 대해 기재되어 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2011-0011199호 '창상 치유용 인공피부 대용물질 및 그 제조방법'에는 창상 치유용 인공피부의 대용물질로서 해조류로부터 추출된 고순도의 알긴산과 알긴산에 콜라겐을 혼합한 형태의 스펀지를 제조하여 살펴본 생체적합성 및 면역반응에 대해 기재되어 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1110064호에는 해조류 추출물을 유효성분으로 하는 항염증성 조성물이, 섬유아세포 성장인자를 포함하는 알긴산을 유효성분으로 하는 창상 치료용 조성물이 대한민국공개특허 제10-2013-0119674호에 기재되어 있다.

다수의 문헌에 알긴산을 이용한 의약의 용도에 대하여 기재하고 있으나, 이들은 해조류에서 추출한 알긴산 또는 이를 가공하여 사용하는 것으로, 추출 등의 복잡한 공정과 이에 의한 비용이 추가되는 문제점이 있었다.

KR 1020090126533 A KR 102011011199 A KR 101110064 B1 KR 1020130119674 A

이와 같은 문제점을 해소하고자 본 발명의 발명자들은 해조류로부터 직접 수용성의 유연성이 우수한 필름을 제조하여 피부 상처 치료용 필름을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명은 해조류에 알로에 및 소독제, 유연제 등을 첨가하여 상처 치유에 우수한 필름을 간단한 공정에 의하여 저비용으로 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 해조류로부터 직접 수용성의 유연하고 탄성이 우수한 피부 상처 치료용 필름을 제조하는 것이다.

해조류에 포함된 알긴산 등의 식이 섬유성 물질 등은 물에 잘 녹지 아니하여, 피부 상처에 흡수되기가 어렵고, 경화되면 경도가 높아 피부 상처의 치료를 위한 유연성이나 탄성을 확보하기가 어려워, 해조류를 직접 가공하여 유연성 필름을 제조할 수 없는 문제점이 있다.

알긴산은 혈압상승을 억제시키고 콜레스테롤을 저하시키며, 소화촉진시키는 등 효과가 있으나, 이는 해조류에 포함된 알긴산을 알긴산 칼륨으로 수용성화 한 것으로, 상기 알긴산 칼륨이 인체에 흡수되어 알긴산과 칼륨으로 분해되고, 분해된 알긴산은 혈액속의 나트륨과 결합하여 알긴산 나트륨으로 변하여 체외에 배출되는 것으로 알려져 있다.

따라서 알긴산이 손상된 피부에서 접촉하게 되면 내부성피복(耐腐性彼複) 즉, 가피부(假皮膚) 상태를 유지하여 새살 조직을 소생시키는 큰 효과를 기대할 수 있으며, 피부질환부를 통하여 혈액 속의 나트륨을 알긴산과 결합시켜 배출시켜 환부를 청결하게 함과 동시에, 나트륨의 제거에 의한 혈압강화 효과도 얻을 수 있음을 발견하였고, 해조류에 포함된 알긴산 등의 섬유상 성분을 수용성으로 변환시키고, 유연성과 탄성을 주는 방법을 창안하여 본 발명을 완성하였다.

이를 위하여 알긴산 등의 섬유상 성분은 고분자량(80만 내지 150만)이므로 이를 저분자량화(1만 내지 10만) 하여 수용성화 하고, 여기에 연화제로 글리세린을 살균소독 및 기포 형성을 위하여 알킬디아미노에틸그리신염산염을 상처치료보조제로 알로에 추출액을 첨가하는 것을 기술적 특징으로 한다.

글리세린은 3가 알코올의 하나로 무색의 맑은 점성액이고 무취, 단맛이 있는 흡습성 액체로 물, 알코올에 녹고 에테르에는 녹지 않으며, 상피박리, 균열, 얕은 궤양면 등을 보호해 외부로부터의 자극을 완화하고 유해물질침입을 막는 한편, 균체에서 수분을 취하고 정균적으로도 작용하며, 약품 외에 니트로글리세린의 재료 감미제, 화장품에 사용된다

알킬디아미노에틸그리신염산염은 기포성이 있는 미황색의 투명한 액체로서, 피부나 수술부위, 수술기구 등의 소독에 사용된다.

알로에는 백합과(百合科, Liliaceae)에 속하며 관목성 다육식물로, 200여 종(種)이 속하며 아프리카가 원산지이다.

알로에 생잎의 액즙을 위장병에 내복하고 외상, 화상 등에 외용제로 사용하고, 건성이나 지루성 피부를 중성화하고 피부 보습작용도 있어 화장품 성분으로도 쓰이고 있다.

지금까지 밝혀진 결과의 의하면, 세균과 곰팡이에 대한 살균력이 있고 독소를 중화하는 알로에틴이 들어 있으며, 궤양에 효과가 있는 알로에우르신과 항암효과가 있는 알로미틴이 들어 있다고 한다.

이 밖에도 스테로이드, 아미노산, 사포닌, 항생물질, 상처치유 호르몬, 무기질 등 다양한 성분이 들어 있다.

본 발명은 해조류를 탈염하고 이를 잘게 분쇄한 후 고온의 수욕 상에서 가열하여 해조류의 섬유성분을 열분해하여 저분자량화하여 호화(糊化)시킨다.

호화된 해조류를 냉수로 급랭한 후 글리세린과 알킬디아미노에틸그리신염산염 및 알로에 추출액을 첨가하여, 혼합하면서 분쇄한다.

상기 성분에 에틸알코올을 첨가하면서 혼합, 분쇄하면 반투명 상태의 수용성 해조류 겔 상태가 되며, 이를 이형 시트지에 도포하여 건조실에서 건조하여 수용성 해조류 필름을 제조하는 것이다.

또한, 본 발명에서는 필름 이외의 반투명 상태의 수용성 해조류 겔에 방부제 등의 연고제용 부형제를 추가하여 연고제로 제조할 수도 있다.

본 발명은 해조류로부터 직접 수용성의 유연성이 우수한 필름을 간단하고 경제적으로 제조할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 본 발명은 해조류에 알로에 및 소독제, 유연제 등을 첨가하여 상처 치유에 우수한 필름을 제공하는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 반투명성 수용성 해조류 필름.
도 2는 본 발명의 실험을 위한 몰모트의 상처 부위 사진.
도 3은 본 발명의 해조류 필름 부착 3일경과 후 사진.
도 4는 본 발명의 해조류 필름 부착 6일경과 후 사진.
도 5는 본 발명의 해조류 필름 부착 9일경과 후 사진.
도 6은 본 발명의 실험을 위한 상처 부위 사진.
도 7은 본 발명의 해조류 필름 부착 2일경과 후 사진.
도 8은 본 발명의 해조류 필름 부착 4일경과 후 사진.
도 9는 본 발명의 해조류 필름 부착 6일경과 후 사진.
도 10은 본 발명의 해조류 필름 부착 9일경과 후 사진.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 수용성 해조류 필름의 조성은 해조류 60 내지 83중량 %, 글리세린 10 내지 20중량 ％, 알킬디아미노에틸그리신염산염액(30% 농도) 5 내지 15중량 ％ 및 알로에 추출액 2 내지 5중량 ％로 구성된다.

먼저 해조류(미역, 다시마, 톳 등)를 40 내지 50℃의 온수 2 내지 3배량으로 3 내지 4시간 간격으로 물갈이를 해주면서 수회 탈염 공정을 실시한다.

탈염된 해조류를 마쇄기로 1차 거칠게 분쇄한 후 2차로 1 내지 4배의 물을 가한 후 조분쇄하여 고운 풀 형상으로 한다.

조분쇄하는 목적은 해조류의 이취를 제거하는 탈취효과를 증진하고, 가열에 의한 불용성 알긴산을 수용성 알긴산으로 용이하게 전환하기 위한 것이다.

상기 조분쇄된 해조류와 물을 1 : 1 내지 2의 비율로 가열용기에 활성탄 탈취제를 해조류 중량 대비 20 내지 30중량 ％와 함께 넣고, 0.5 내지 1시간 80 내지 100℃로 끓여 탈취 및 열분해 반응을 시키면 해조류는 호화된다.

호화된 해조류 풀을 0 내지 25℃의 냉수로 급냉하여 해조류의 섬유성분의 고분자화 반응을 방지하고, 냉각된 해조류 풀을 필터링하여 활성탄 입자를 제거하고, 여기에 해조류 필름 성분 전체 중량 대비 글리세린 10 내지 20중량 ％, 알킬디아미노에틸그리신염산염액(30% 농도) 5 내지 15중량 ％ 및 알로에 추출액 2 내지 5중량 ％를 첨가한 후, 다시 조분쇄하면 기포의 발생에 의한 부피가 증가하고 점성이 높은 반죽물이 형성된다.

상기의 조성 성분의 비율은 글리세린의 함량이 10중량 ％ 미만이면 필름의 유연성이 떨어지고, 20중량 ％를 초과하면 필름의 강도가 약화되어 파손될 위험성이 커지며, 알킬디아미노에틸그리신염산염 5중량 ％ 미만이면 필름의 탄성 및 살균력이 저하되고, 15중량 ％를 초과하면 필름에 기공에 의한 통공이 생길 우려가 있다.

여기에 에틸알코올 9 내지 18중량 % 첨가하고 혼합, 분쇄하면 작은 입자들은 분해되면서 반투명상태의 수용성 해조류의 점액질 필름 원료가 생성된다.

상기의 필름 원료를 이형 시트지에 0.5 내지 2㎜의 두께로 도포하여 건조실에서 50 내지 60℃의 3 내지 4시간 열풍 건조하여 이형지에서 분리하면 해조류 필름이 형성되는 것이다.

이하에서는 본 발명이 실시예와 실험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

1. 10ℓ의 용기에 다시마 1㎏에 50℃의 온수 3ℓ를 3시간 침적, 배수 공정을 3회 실시하여 다시마를 탈염한다.

2. 탈염된 다시마를 마쇄기(대한전기 DH1-411)로 1차 거칠게 분쇄한다.

3. 분쇄된 다시마에 물 2ℓ 가한 후 맷돌 간격을 조여서 조분쇄하여 고운 풀 형상으로 한다.

4. 가열용기에 조분쇄된 다시마와 추가로 물을 2ℓ 가한 후 가열용기에 활성탄 탈취제(제성화학)를 0.3㎏와 함께 넣고, 40분간 100℃로 가열한다.

5. 가열된 해조류 풀을 4℃의 냉수로 급냉하고, 100 메시 체로 냉각된 해조류 풀을 필터링하여 활성탄 입자를 걸러낸다.

6. 필터링된 해조류 풀에 글리세린(대진화학) 0.1㎏, 알킬디아미노에틸그리신염산염액(30% 농도, 주식회사 퍼슨, 상품명 태고) 0.06㎏ 및 알로에 추출액 0.3㎏을 첨가한 후, 다시 조분쇄한다.

7. 상기 조분쇄물에 에틸알코올 1ℓ 첨가하고 혼합, 분쇄하여 반투명 상태의 수용성 해조류의 점액질 필름 원료를 제조한다.

8. 상기의 필름 원료를 이형 시트지에 2㎜의 두께로 도포하여 건조실에서 60℃에서 3시간 열풍 건조하고 이형지에서 분리하여 수용성 해조류 필름을 제조한다.

제조된 필름을 이용하여 피부 상처에 대한 동물실험을 실시하였다.

본 발명에 사용된 실험동물로는 체중 200g - 250g의 몰모트 4마리를 사용하였다.

실험동물은 실온( 24 내지 26℃)에서 습도 60 - 70% 및 12시간 주기로 명암이 자동으로 조절되는 사육조건하에서 일주일간 환경에 적응시킨 후 실험에 사용되었다.

[실험예 1]

몰모트의 등 부위 털을 면도한 후 알코올로 소독하고, 면도 부위에 면도칼 등을 이용하여 피부전층창상을 만들었다(도 2 참조).

실시예에서 제조된 수용성 해조류 필름을 거즈에 부착하고, 상기 거즈를 2마리의 몰모트 상처부위에 도포하였다.

처음 3일은 1일 단위로 거즈를 교체 부착하고, 그 이후에는 2일 단위로 교체 부착하였다.

3일 후 상처부위에 가피부가 형성되었으며(도 3 참조), 6일 후에는 상처부위의 새살이 돋아나고(도 4 참조), 9일 후에는 상처가 완치되었음을 알 수 있었다(도 5 참조).

대조예로서 별도의 몰모트 2마리의 상처 부위에는 시중에서 판매되는 상처치료용 연고제를 매일 2 내지 3회 도포하였다.

3, 4일 동안 진물이 나오고, 6일째 상처 부위에 진물이 경화되기 시작하였으며, 12일 후 경화된 부위가 탈리되고, 20일이 지난 후 반흔이 거의 없어졌다.

[실험예 2]

90세의 성인의 피부 화상 환자에게 본 발명의 필름을 사용하여 상처부위를 치료하였다.

도 6의 화상 피부에 본 발명의 거즈 필름을 도포하였다.

1일 1회 교체 도포 2일경과 후 가피부가 형성됨을 확인하였다(도 7 참조).

4일경과 피부의 재생이 확인되었으며(도 8 참조), 6일경과 후 상처 부위가 거의 아물고(도 9 참조), 9일경과 후 상처가 거의 아물고 반흔만 남았다(도 10 참조).

상처 치료기간이 몰모트에 비하여 인체의 실험 결과가 지연된 것은 노화에 의한 신체의 재생 능력이 저하로 인한 것으로 보인다.

본 발명에서 상처부위의 진물이 경화(부스럼, 딱지)되지 아니한 것은 해조류 필름의 수용성에 의하여 가피부가 형성되고, 외부의 공기와의 차단에 의하여 적당한 수분을 보유함에 의한 것으로 보이며, 이에 의하여 환부의 세포 재생이 활성화되는 것으로 생각된다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 수용성 해조류 필름은 기존의 상처 치료제(대조예)에 비하여 상처 치유에 탁월한 효과가 있는 것으로 보이며, 종래의 알긴산 함유 상처치료제(공개특허 제10-2013-0119674호)의 치료효과(20일)보다 현저하게 우수한 것으로 확인된다.

본 발명의 이러한 효과는 수용성 해조류 필름에 의한 피부보호와, 습도 유지 및 알긴산의 나트륨 형성에 의한 가피부 형성과, 알로에 성분의 피부 상처치료 효과의 보조적 역할, 알킬디아미노에틸그리신염산염의 살균 작용의 복합적 작용에 의한 것으로 보인다.

본 발명의 수용성 해조류 필름은 피부 상처 치료에 커다란 기여를 할 것으로 보이며, 필름 형상뿐만 아니라 연고 형태로도 사용이 가능한 것으로, 필름 형태로만 한정하는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 수용성 해조류 필름은 실시예에 나타내는 피부 창상뿐만 아니라, 심한 피부 거침에서 기인하는 동일한 상처에 대해서도 치유 효과가 있다.

상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 수용성 해조류 필름을 제조하는 방법에 있어서,
   해조류를 40 내지 50℃의 온수 2 내지 3배량으로 3 내지 4시간 간격으로 물갈이를 해주면서 수회 탈염하는 제1공정;,
   상기 탈염된 해조류를 마쇄기로 1차 거칠게 분쇄한 후 2차로 1 내지 4배의 물을 가한 후 조분쇄하는 제2공정;,
   상기 조분쇄된 해조류에 활성탄 탈취제를 해조류 중량 대비 20 내지 30중량 ％와 함께 넣고, 0.5 내지 1시간 80 내지 100℃로 가열하여 탈취 및 열분해하여 호화시키는 제3공정;,
   상기 호화된 해조류 풀을 0 내지 25℃의 냉수로 급랭하고 필터링하는 제4공정;,
   상기 필터링된 해조류 풀에 글리세린과 알킬디아미노에틸그리신염산염액 및 알로에 추출액을 첨가한 후, 다시 조분쇄하여 반죽물을 형성하는 제5공정;,
   상기 반죽물에 에틸알코올을 첨가하고 혼합, 분쇄하여 반투명상태의 수용성 해조류 점액질 필름 원료를 생성하는 제6공정;,
   상기의 필름 원료를 이형 시트지에 도포하여 건조실에서 열풍 건조하고 이형지를 분리하는 제7공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수용성 해조류 필름의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제5공정의 첨가성분의 함량은 해조류 필름 성분 전체 중량 대비 글리세린 10 내지 20중량 ％, 알킬디아미노에틸그리신염산염액 5 내지 15중량 ％ 및 알로에 추출액 2 내지 5중량 ％인 것을 특징으로 하는 수용성 해조류 필름의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   제6공정의 에틸알코올의 함량은 해조류 필름 성분 전체 중량 대비 9 내지 18중량 %인 것을 특징으로 하는 첨가 수용성 해조류 필름의 제조방법.
4. 제1항의 방법에 의하여 제조된,
   해조류 60 내지 83중량 %, 글리세린 10 내지 20중량 ％, 알킬디아미노에틸그리신염산염액(30% 농도) 5 내지 15중량 ％ 및 알로에 추출액 2 내지 5중량 ％로 구성된 것을 특징으로 하는 피부 상처 치료용 수용성 해조류 필름.

Images