KR102040850B1 - 의료용 하이드로 콜로이드 조성물 및 이를 포함하는 의료용 드레싱 - Google Patents
의료용 하이드로 콜로이드 조성물 및 이를 포함하는 의료용 드레싱 Download PDFInfo
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Abstract
의료용 하이드로 콜로이드 조성물 및 이를 포함하는 의료용 드레싱이 개시된다. 일 실시예에 따른 의료용 하이드로 조성물은 10 내지 40중량%의 소수성 고분자, 10 내지 32중량%의 흡습제, 10 내지 25중량%의 점착 부여제, 4 내지 13 중량%의 가소제 및 5 내지 13중량%의 카다놀을 포함한다.
Description
본 발명은 의료용 하이드로 콜로이드 조성물과 그 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상처 치유 등과 같이 항균 특성을 갖는 하이드로 콜로이드 조성물과 이를 포함하는 의료용 드레싱에 관한 것이다.
피부 등에 상처가 생긴 경우에, 지혈이나 봉합 등과 같은 필요한 조치를 취한 다음에 상처를 덮어 외부로부터의 감염을 방지함과 동시에 상처 부위에 피부가 재생될 수 있도록 조치한다. 이를 위하여, 여러 가지 방안이 사용되고 있지만, 통상적으로 적용되는 시술이 드레싱이다. 드레싱은 건식 드레싱과 습윤 드레싱으로 구분할 수 있다. 통상적으로 드레싱은 의료인이 수행을 하지만, 간단한 드레싱은 일반인에 의하여 수행될 수 있다. 그리고 일반인이 손쉽게 드레싱을 할 수 있도록, 밴드나 파스 등과 같이 간편하게 사용 가능할 뿐만 아니라 다양한 효능을 갖는 드레싱 부재가 개발되어 사용되고 있다.
효율적이고 신속한 상처 치유를 위하여 습윤 드레싱이 널리 적용되는데, 이것은 상처 부위에 습윤한 환경이 유지되도록 하는 것이다. 습윤 드레싱에 의하여 제공되는 상처 부위에 대한 습윤한 환경은 안정성과 유효성이 널리 인정을 받고 있는 상황이다. 상처 부위는 건조한 환경 하에서는 재생 상피세포가 상처 부위의 표면을 따라 전개하지 못하지만, 습윤한 환경 하에서는 재생 상피세포가 상처 부위의 표면을 따라 원활히 전개되어서, 재생 시간이 촉진된다. 또한 삼출액에 포함되어 있는 다핵 백혈구, 대식세포, 단백질 분해효소, 세포성장 인자 등과 같은 상처 치유에 관여하는 물질들이 건조한 환경에서는 외부로 배출되거나 건조되어 그 역할을 못하게 되나, 습윤한 환경에서는 원활히 그 역할을 수행할 수 있기 때문에 상처 치유가 효율적으로 진행될 수 있다.
드레싱, 특히 습윤 드레싱과 관련하여, 상처 치유에 도움이 되는 물질을 부가적으로 함유하는 여러 가지 드레싱 조성물이나 그 제조 방법이 제안되고 있다.
그 일례가 한국공개특허 제10-2013-0085245, "항균성 창상 피복재 및 그 제조방법"(공개일 2013. 07. 29.)이다. 상기 한국공개특허는 키토산과 은을 창상 피복재에 코팅하여 건조하는 단계로 제조되어 은 나노 입자를 서서히 방출하여 서방특성이 우수한 창상 피복재를 개시하고 있다. 그러나 최근 연구에 따르면 은 나노 입자는 인체에 독성을 나타내는 것으로 확인되었으며, 특히 나노 입자의 크기에 상관없이 은 나노 물질은 체내에 축적되고 또한 거의 동일한 독성이 나타나고 있다.
다른 선행 기술로는 한국공개특허 제10-2007-0092537, "은이 화학 결합된 항균성 습윤 드레싱재 제조방법 및 그 습윤 드레싱재"(공개일 2007 .09. 13.)가 있다. 상기 공개특허에는 은이 해리된 용액과 CMC(Sodium Carboxymethyl Cellulose: C6H9OCH2COONa) 용액을 이용하여 은-CMC 화합물을 만들며 이를 이용하여 은의 용출을 억제하며 상처 치유에 효과적인 습윤 환경 및 세균 억제 효과가 개시되어 있다. 상기 공개 특허에 개시된 기술은 화학적 결합을 통하여 은의 용출을 억제하였지만, 은에 의한 신체 또는 세포 독성의 위험성은 여전히 내포되어 있다.
또 다른 선행기술로는 한국공개특허 제10-2014-0054331, "활성탄을 함유하는 상처 드레싱"(공개일 2014. 05. 08.)이 있다. 상기 공개특허에는 활성탄 천 또는 직물, 활성탄을 함유하는 천 또는 기타 가요성 물질을 포함하는 상처 드레싱을 제조 및 사용하는 방법이 개시되어 있다. 상기 공개특허에 개시된 기술은 활성탄의 항 미생물 활성을 이용한 발명이지만, 드레싱 자체에 추가적인 항생제들이 요구되는 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는 은 나노 입자와 같이 세포 독성이나 인체 축적과 같은 문제가 없는 의료용 하이드로 콜로이드 조성물 및 이를 포함하는 의료용 드레싱을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 하나의 과제는 항생제 등과 같이 전문적인 취급이 요구되는 것이 아니라 일반인도 손 쉽게 취급할 수 있는 물질을 포함하는 의료용 하이드로 콜로이드 조성물 및 이를 포함하는 의료용 드레싱을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 과제는 상처 치유 기능이 우수하고 또한 상흔이 남지 않는 의료용 하이드로 콜로이드 조성물 및 이를 포함하는 의료용 드레싱을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 하이드로 콜로이드 조성물은 10 내지 40중량%의 소수성 고분자, 15 내지 32중량%의 흡습제, 10 내지 25중량%의 점착 부여제, 4 내지 13 중량%의 가소제 및 5 내지 13중량%의 카다놀을 포함한다.
상기 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 카다놀은 1,4 다이브로모부탄과 탄산칼륨을 아세톤에 용해시킨 용액에 카다놀을 1차 반응을 시켜서 합성 물질을 수득하고, 수득한 상기 합성 물질을 탄산칼륨과 다이에탄올아민을 테트라하이드로퓨란(THF)에 용해시킨 용액에 2차 반응을 시켜서 수득한 개질 카다놀일 수 있다.
상기 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 상기 의료용 하이드로 콜로이드 조성물은 3 내지 9중량%의 산화아연(ZnO)을 더 포함할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 의료용 드레싱은 수지 필름으로 형성된 지지층 및 상기 지지층의 일면 상에 전술한 본 발명의 실시예에 따른 조성물로 형성된 하이드로 콜로이드층을 포함한다.
상기 실시예의 일 측면에 의하면, 의료용 드레싱은 상기 지지층의 타면상에 부착되어 있는 제1 이형지 및 상기 하이드로 콜로이드층의 상기 지지층이 위치한 반대쪽면에 부착되어 있는 제2 이형지를 더 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 하이드로 콜로이드 조성물은 카다놀 또는 개질 카다놀을 추가로 포함함으로써 항균 작용을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 삼출물에 대한 흡수 효과가 우수하여 효과적이고 신속한 상처 치유가 가능하다. 그리고 산화아연을 추가로 포함하는 의료용 하이드로 콜로이드 조성물은 자외선 차단 기능으로 인하여 상처의 색소 침작을 방지할 수 있어서 상처 치유 이후에도 상흔이 남지 않거나 최소화할 수 있다.
도 1은 카다놀과 개질 카다놀 각각의 구조식 및 이에 대한 핵자기 공명(Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 분광법으로 측정한 데이터를 보여 주는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 드레싱의 구조를 보여 주는 단면도이다.
도 3은 100 ℃ 의 고온 압착(a)과 50 ℃의 저온 압착(b) 각각에 따른 필름 형성 결과를 보여 주는 사진이다.
도 4는 표 1에 개시된 실험예와 비교예에 따른 하이드로 콜로이드 샘플의 사진을 보여 주는 것이다.
도 5는 표 1에 개시된 샘플들 각각의 시간에 따른 수분 흡수율을 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
도 6은 표 1에 개시된 샘플들 각각의 온도 변화에 따른 중량 손실율(weight loss)을 보여 주는 그래프이다.
도 7은 표 1에 개시된 샘플들 각각의 온도 변화에 따른 열 흐름(heat flow)을 보여 주는 그래프이다.
도 8은 표 1에 개시된 샘플들 각각의 항균성 테스트 결과를 보여 주는 사진들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 드레싱의 구조를 보여 주는 단면도이다.
도 3은 100 ℃ 의 고온 압착(a)과 50 ℃의 저온 압착(b) 각각에 따른 필름 형성 결과를 보여 주는 사진이다.
도 4는 표 1에 개시된 실험예와 비교예에 따른 하이드로 콜로이드 샘플의 사진을 보여 주는 것이다.
도 5는 표 1에 개시된 샘플들 각각의 시간에 따른 수분 흡수율을 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
도 6은 표 1에 개시된 샘플들 각각의 온도 변화에 따른 중량 손실율(weight loss)을 보여 주는 그래프이다.
도 7은 표 1에 개시된 샘플들 각각의 온도 변화에 따른 열 흐름(heat flow)을 보여 주는 그래프이다.
도 8은 표 1에 개시된 샘플들 각각의 항균성 테스트 결과를 보여 주는 사진들이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 및 단어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 후술하는 실시예에서 사용된 용어는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 하이드로 콜로이드 조성물은 10 내지 40중량%의 소수성 고분자, 15 내지 32중량%의 흡습제, 10 내지 25중량%의 점착 부여제, 4 내지 13 중량%의 가소제 및 5 내지 13중량%의 카다놀(cardanol)을 포함한다.
소수성 고분자는 의료용 하이드로 콜로이드 조성물의 주요한 성분에 해당한다. 소수성 고분자는 단일의 고분자 화합물이나 또는 둘 이상의 고분자 화합물의 혼합체일 수 있다. 예를 들어, 소수성 고분자는 이소프렌-스티렌 공중합체(kraton계 폴리머 등), SEBS(styrene ethylene butylene styrene), SIS(styrene isoprene styrene) 혹은 이소부틸렌고무, 폴리이소부틸렌(폴리이소부텐) 등과 같은 부틸계 고무이거나 또는 이소프렌스티렌과 이소부틸렌고무의 혼합체 등이 사용될 수 있다.
소수성 고분자의 함량이 높을수록 인장 강도가 증가하나 가공성이 낮아지고 반응 온도가 높아져 반응 시간이 길어지는 단점이 존재한다. 반면, 소수성 고분자의 함량이 낮을수록 하이드로 콜로이드의 점도가 낮아져 필름 형태를 유지하기가 어렵고 수용액 속에서 쉽게 무너지는 경향이 존재한다. 이를 고려하여, 소수성 고분자는 전체 하이드로 콜로이드 조성물에 대하여 10 내지 40중량%가 포함되는 것이 바람직하다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 소수성 고분자로 SIS와 폴리이소부틸렌의 혼합물이 사용될 수 있다. 이 때, SIS는 1 내지 10중량%가 포함되고, 폴리이소부틸렌은 10 내지 30중량%가 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이, SIS의 함량이 높을수록 점도가 높아져 인장 강도는 증가하나, SIS의 함량이 높을수록 가공성이 낮아져 반응 온도가 높아지고 반응 시간이 길어지는 단점이 존재한다. 반대로, SIS의 함량이 낮을수록 하이드로 콜로이드의 점도가 낮아져 필름 형태를 유지하기가 어렵고 수용액 속에서 쉽게 무너지므로 분율은 10중량% 내지 30중량%의 범위가 바람직하다. 그리고 폴리이소부틸렌은 고무 성질의 고분자로서 SIS와 비슷하게 함량이 높을수록 교반이 어렵고 점착도가 증가하므로, 30중량% 이하가 적당하다. 그리고 폴리이소부틸렌은, 분자량이 약 4만 내지 50만 정도로서, 수지와 유사한 고분자로써 점착제, 실란트, 윤활제, 코팅, 츄잉검의 제조에 쓰이는 물질인데, 분자량이 증가 할수록 높은 용융 온도를 필요로 하고, 하이드로콜로이드 드레싱의 탄성력을 증가시킨다.
흡습제는 수분의 흡수성이 우수한 물질로서, 액상이거나 또는 분말상일 수 있다. 하이드로 콜로이드에 포함되는 흡습제는 상처 부위에 있는 점액 상태의 삼출물을 우수하게 흡수하는 기능을 수행할 수 있다. 흡습제로는 셀룰로오스를 기반으로 된 소듐카복시메틸셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose )와 카복시메틸셀룰로오스, 키틴계 혹은 키토산(chitin), 아가로스(agarose), 아가(agar), 셀룰로오스(cellulose), 덱스트란(dextran), 젤라틴(gellatin), 크산탄(xanthan), 카라기난(carrageenan), 알지네이트(alginate), 한천(agar gel), 펙틴(pectin), 전분(starch), 구아(guar), 로커스트콩 검(locust Bean gum), 아라비아 검(acabic gum, ARA), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose, CMC), 젤란 검(gellan gum, GELL), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(hydroxypropylmethylcellulose, HPMC), 소듐 알지네이트(sodium alginate, ALG), 펙틴(PEC) 및 잔탄 검(xanthan gum, XAN) 등이 사용될 수 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 흡습제로는 카복시메틸셀룰로오스(CMC)가 사용될 수 있다. 이 때, CMC는 하이드로 콜로이드 조성물의 중량에 대하여 15 내지 32중량%가 포함될 수 있다. CMC는 친수성이 높은 고분자로 수분 흡수성이 높다. 고온으로 계속 가열하면 점성이 떨어지는 경향이 있기 때문에, 나머지 재료가 교반이 용이해지면 온도를 130℃이하로 낮추어 첨가하며 가열시간은 2시간 이내로 하는 것이 바람직하다. 상처 부위의 삼출물을 효과적으로 흡수하기 위해서는 함량은 15중량% 이상이 적당하다.
점착 부여제는 하이드로 콜로이드에 점착력을 부여하는 기능을 수행한다. 점착 부여제는 연화점은 92~116℃이며, 로진이 주성분인 아비에트산을 에스테르화한 로진에스터 또는 로진에스테르 등이 사용될 수 있다. 로진에스터는 저분자 물질이기 때문에 가공이 비교적 용이하나 함량이 높아질수록 피부에 잔존 정도가 증가하여 제품 적용이 어려울 수 있다. 반면, 로진에스터의 함량이 낮으면 점착력이 감소하여 피부에 부착하기 어렵다. 이러한 로진에스터는 하이드로 콜로이드 조성물의 전체 중량에 대하여 10중량% 내지 25중량%가 포함될 수 있다.
가소제는 하이드로 콜로이드에 유연성을 부여하는 기능을 수행하는 것으로, 연화제라고 할 수도 있다. 그리고 가소제는 전술한 점착 부여제의 용해를 용이하게 하는 기능을 추가로 수행할 수도 있다. 가소제로는 미네랄 오일, 케이돌(kaydol, 백색 미네랄 오일) 등이 사용될 수 있다. 본 실시예의 일 측면에 의하면, 가소제로 미네랄 오일이 사용될 수 있는데, 미네랄 오일은 유화제로써 하이드로 콜로이드로 형성되는 원단(부재)에 유연성을 부여할 뿐만 아니라 로진에스터의 용해를 용이하게 하는 기능을 수행한다. 미네랄 오일은 하이드로 콜로이드 조성물의 전체 중량에 대하여 4중량% 내지 13중량%가 포함되는 것이 바람직하다.
카다놀은 식물성 추출물로서, 옻나무과 Anacardium occidentale L.의 과실에서의 기름상액(캐슈 너트 껍질액)에 존재한다. 아나카르드산을 가열하면 카르복시 이탈해서 생긴다. 카다놀의 화학식은 아래의 화학식 1에 도시된 구조식과 같은데, 여기서 R은 4가지 종류가 있으며, 카다놀은 이들이 소정의 비율로 혼합되어 있는 혼합물이다.
본 실시예에 의하면, 카다놀은 기본적으로 항균제로서 기능한다. 따라서 본 실시예에 따른 하이드로 콜로이드 조성물은 단순한 습윤 효과 이외에 항균 특성을 보이는데, 이에 관해서는 뒤에서 상세히 설명한다. 그리고 카다놀은 하이드로 콜로이드 조성물에서 가소제와 유사한 역할을 함께 수행한다. 카다놀은 재료 특성상 검붉은색을 띄는데, 첨가 비율이 15중량%를 초과하면 하이드로 콜로이드 드레싱에 유분이 많아지고 검붉은빛이 강해지며 하이드로 콜로이드 원단의 형태 유지가 힘들다. 바람직하게, 카다놀은 하이드로 콜로이드 조성물의 전체 중량에 대하여 5중량% 내지 13중량%가 포함될 수 있다.
이러한 카다놀은 기본적으로 기름 형태의 소수성 물질로서 하이드로 콜로이드 조성물과 같은 고분자 용융 복합체에 도입 시에 혼합성 및 수분 흡수율 등의 저하를 야기할 수 있다. 이러한 결과를 미연에 방지하기 위하여, 본 실시예의 다른 측면에 따른 하이드로 콜로이드 조성물은 식물에서 추출한 그대로의 천연 카다놀이 아니라 분자 구조를 변형시킨 개질 카다놀을 포함할 수 있다. 개질 카다놀은 새롭게 분자구조를 설계하여 천연 카다놀의 분자 구조를 변형시킨 화합물이다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 개질 카다놀은 두 단계의 반응을 거쳐서 제조될 수 있다.
우선, 첫 번째 반응으로 1,4 다이브로모부탄과 탄산칼륨이 아세톤에 용해된 용액을 카다놀(도 1의 (a) 참조)과 반응을 시킨다. 해당 반응은 24시간 동안 환류상 태에서 이루어질 수 있다. 그리고 반응 종결 후에는 미반응 물질의 제거를 위해 메탄올을 이용하여 침전을 시킨다. 여러 번의 침전 후에 남아있는 용매를 모두 제거 한 후 합성 물질(도 1의 (b) 참조)을 얻는다.
그리고 두 번째 반응으로는 상기 첫 번째 반응을 통해서 수득한 합성 물질을 탄산칼륨과 다이에탄올아민이 테트라하이드로퓨란(THF)에 용해된 용액과 반응시킨다. 이러한 반응도 24시간 동안 환류 상태에서 진행될 수 있다. 그리고 반응 후에 남아 있는 용매를 먼저 제거 한 후, 에틸 아세테이트(EA)와 증류수를 이용하여 분액 추출을 시행한다. 이후 EA에 녹아 있는 개질 카다놀을 취하기 위해 남아있는 용매를 제거하여 개질 카다놀(도 1의 (c) 참조)을 수득한다.
도 1은 전술한 카다놀 개질 공정에 사용된 카다놀/개질 카다놀 각각에 구조식 및 이에 대한 핵자기 공명(Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 분광법으로 측정한 데이터를 보여 주는 것으로, (a)는 천연 카다놀, (b)는 브롬 개질 카다놀(첫 번째 반응의 결과물로 수득한 합성 물질) 및 (c)는 개질 카다놀에 대한 것이다.
본 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 전술한 하이드로 콜로이드 조성물은 산화아연(ZnO)을 추가로 포함할 수도 있다. 산화아연은 자외선(UV) 차단 기능을 수행한다. 이러한 산화아연을 포함하는 하이드로 콜로이드 조성물을 이용하여 의료용 드레싱을 제조하면, 상처 부위에 흉터(상흔)이 생기는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다. 바람직하게, 산화아연은 하이드로 콜로이드 조성물의 전체 중량에 대하여 3중량% 내지 9중량%가 포함될 수 있다.
다음으로 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로 콜로이드 조성물을 제조하는 공정에 대하여 설명한다. 후술하는 실시예에서는 소수성 고분자로서 SIS와 폴리이소부틸렌이 사용되며, 흡습제로는 CMC가 사용되고, 점착 부여제로는 로진에스터가 사용되며, 가소제로서 미네랄 오일이 사용되는 하이드로 콜로이드 조성물을 제조하는 공정을 설명하지만, 본 발명의 실시예가 이에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예에 의하면, 하이드로 콜로이드 조성물은 고분자 블렌딩 공정으로 제조할 수 있다.
일 실시예에 따른 고분자 블렌딩 공정에서는 소수성 고분자인 폴리이소부틸렌을 기준으로 점착 부여제인 로진에스터, 가소제인 미네랄 오일을 고온에서 용융시켜 블렌딩한 후, 완전히 용융되면 순차적으로 흡습제로서 기능하는 친수성 고분자인 소듐카복시메틸셀룰로오스(CMC)와 카다놀 또는 개질 카다놀을 천천히 첨가해 블렌딩시켜 제조한다. 산화 아연은 카다놀과 함께 첨가할 수 있다. 블렌딩은 일정한 온도에서 용액 중 어느 한 부분이 덩어리지지 않고 균일하게 되어 교반이 용이하게 될 때까지 하는 것이 바람직하다.
이 때, 블렌딩하는 적절한 시간과 온도의 범위를 하이드로 콜로이드 조성물을 구성하는 화합물(성분)들의 분자량과 혼합비에 따라서 달라질 수 있다. 다만, 공정 온도가 130 ℃이상으로 높으면 해당 복합체의 성분 일부가 산화되어 검게 변질되거나 분해될 수 있으므로, 공정 온도는 90~110 ℃ 범위가 되는 것이 바람직하다.
그리고 가소제인 미네랄 오일과 카다놀의 비율이 높을수록 교반이 용이해져 교반 시간이 짧아질 수 있다. 반면, 고무의 성질을 가지는 폴리이소부틸렌의 비율이 늘어날수록 교반에 필요한 시간이 길어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 드레싱의 구조를 보여 주는 단면도이다. 도 2에 도시된 의료용 드레싱은 필름의 형태를 가질 수 있는데, 상처 부위에 직접 적용 또는 부착되어서 상처 부위의 재생을 돕는 의료용 부재의 일종이다.
도 2를 참조하면, 의료용 드레싱(10)은 수지 필름, 예컨대 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름으로 형성된 지지층(12) 및 이 지지층(12)의 일면 상에 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 하이드로 콜로이드 조성물로 형성된 하이드로 콜로이드층(14)을 적어도 포함한다. 지지층(12)과 하이드로 콜로이드층(14)의 두께에는 특별한 제한이 없으며, 통상적인 의료용 드레싱에 적용되는 두께를 가질 수 있다. 지지층(12)은 하이드로 콜로이드층(14)의 어느 한쪽 면을 지탱하며, 점착면에 코팅되므로 점착면에 이물질이 묻는 것을 방지함과 동시에 하이드로 콜로이드층(14)의 탈부탁을 용이하게 해준다. 후술하는 실시예에서 하이드로 콜로이드 원단이라고 칭할 경우에, 이것은 참조 번호 12의 하이드로 콜로이드층을 지칭하거나 또는 지지층(12)과 하이드로 콜로이드층(14)을 모두 포함하는 것을 지칭할 수 있다.
그리고 본 실시예의 일 측면에 의하면, 의료용 드레싱(10)은 지지층(12)의 타면 상에 부착된 제1 이형지(16a) 및/또는 하이드로 콜로이드층(14)의 외면 상에 부착된 제2 이형지(16b)를 더 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 이형지(16a)는 하이드로 콜로이드층(14)이 위치한 반대쪽 면상에 부착되어 있으며, 제2 이형지(16b)는 하이드로 콜로이드층(14)의 지지층(12)이 위치한 반대쪽면에 부착되어 있다. 이러한 이형지(16a, 16b)는 고온에서 안정하며 점착제에 달라붙지 않아 보관과 저장을 용이하게 해준다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 필름 형태의 의료용 드레싱(10)은 다음과 같은 공정으로 제조될 수 있다.
우선, 전술한 고분자블렌딩 공정에서 제조된 하이드로 콜로이드 조성물을 상온에서 충분히 식히고 일정량의 무게를 잰 후, 소정 두께, 예컨대 약 1mm의 철판을 사이에 두고 하이드로 콜로이드층(14)을 형성한다. 그리고 이러한 하이드로 콜로이드층(14)의 한 쪽 면에는 제2 이형지(16b), 다른 쪽 면에는 열가소성 폴리우레탄(TPU)로 형성된 지지층(12)이 코팅된 제2 이형지(16a)를 덮고 압력을 가해 누른다.
열가소성 폴리우레탄(TPU)을 이형지(16a)에 코팅하기 위해 전체 대비 무게 분율 10%~15%로 용매 테트라하이드로퓨란에 용해시킨 후 바코터를 이용해 표면에 얇게 도포한다. 그리고 도포된 물질층에 대하여 소정의 압착 온도로 압착을 하는데, 평평한 필름을 형성하기 위하여 압착 온도는 50 ℃ 이하로 설정한다. 반면, 압착 온도를 공정 온도였던 100 ℃로 설정하여 압착하면, 높은 온도로 인해 필름 형성을 방해하는 결과가 초래되었다.
도 3은 100 ℃ 의 고온 압착(a)과 50 ℃의 저온 압착(b) 각각에 따른 필름 형성 결과를 보여 주는 사진이다. 도 3을 참조하면, 고온 압착(a)의 경우에는 하이드로 콜로이드 원단이 균일하지 못하고 구멍이 생기는 현상이 생기는데 반하여, 저온 압착(b)의 경우에는 고분자들의 이동이 자유롭지 못해 가스가 생성되어 구멍 발생 현상을 줄일 수 있다는 것을 알 수 있다.
따라서 핫프레서 기구 등을 사용하여 압착을 수행할 경우에 설정할 온도와 압력은 드레싱에 따라 다르지만 그 과정에서 기포 혹은 온도에 따른 내부 생성 가스로 인해 홀 또는 결점이 생길 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해서는 의료용 드레싱을 제조하기 위하여 압착을 수행할 경우에는 상온 혹은 드레싱이 용융되는 온도보다 낮은 온도에서 압력만을 가해 필름을 제작하는 것이 좋다.
다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로 콜로이드 조성물(실험예)과 이의 비교예에 따른 하이드로 콜로이드 조성물로 제조된 샘플에 대한 물성 측정 시험 결과에 대하여 설명한다.
도 4는 실험예와 비교예에 따른 하이드로 콜로이드 샘플의 사진을 보여 주는 것이다. 도 4의 샘플들을 제조할 때 사용한 하이드로 콜로이드 샘플의 함량(단위;중량%)은 표 1과 같다.
| 물질명 | 샘플(a) | 샘플(b) | 샘플(c) | 샘플(d) | 샘플(e) |
| 로진에스터 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| SIS | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 폴리이소부틸렌 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| CMC | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 |
| 미네랄유 | 13 | 4 | 4 | 4 | 13 |
| 카다놀 | 0 | 9 | 0 | 9 | 0 |
| 개질 카다놀 | 0 | 0 | 9 | 0 | 0 |
| 산화아연 | 0 | 0 | 0 | 3 | 3 |
| 합계 | 100 | 100 | 103 | 103 | 100 |
표 1 및 도 4를 참조하면, 샘플 (a)와 (e)는 카다놀 또는 개질 카다놀을 포함하지 않으므로 비교예에 해당한다. 그리고 샘플 (b) 내지 (d)는 적어도 카다놀 또는 개질 카다놀을 포함하므로 본 발명의 실시예에 따른 실험예에 해당한다. 샘플 제조 결과, 샘플 (b)와 (d)의 경우에 카다놀 고유의 냄새가 나지만, 샘플 (c)의 경우에는 카다놀 고유의 냄새가 나지 않았다. 그리고 샘플 (e)의 경우에는 필름이 하얗게 형성되지만 필름이 불투명하였다.
도 5는 표 1에 개시된 샘플들 각각의 시간에 따른 수분 흡수율을 측정한 결과를 도시한 그래프이다. 도 5에 도시된 수분 흡수율의 측정은 제조된 샘플들 각각을 길이ㅧ폭 각각 20mm 크기로 자르고 초기 무게(W0)를 측정한 후에 상온의 증류수에 담지하여 약 3시간까지 특정 간격으로 무게(W1)를 측정하였다. 그리고 수분 흡수율은 아래의 수학식 1을 이용하여 구하였다.
도 5를 참고하면, 카다놀을 첨가한 샘플 (b)와 (d)의 경우에는 비교예, 즉 샘플 (a)와 비교하여 수분 흡수율이 향상되는 것을 알 수 있다. 그리고 개질 카다놀을 첨가한 샘플 (c)의 경우에는 샘플 (a)는 물론이고 천연 카다놀을 첨가한 샘플 (b)나 (d)보다 수분 흡수율이 더 높이 증가하는 것을 알 수 있다. 반면, 산화아연을 추가로 첨가할 경우(샘플 (e))에는 샘플 (a), 즉 카다놀을 첨가하지 않은 하이드로 콜로이드에 비해 수분 흡수율의 증가는 소폭 존재하는 것을 알 수 있다. 따라서, 위 결과를 통해 본 발명의 실시예에 따라서 적어도 카다놀 또는 개질 카다놀을 추가로 포함하는 하이드로 콜로이드 조성물을 이용하여 의료용 드레싱을 제조할 경우에는 상처 부위에 대한 삼출물 흡수가 증가하는 효과를 나타낼 것으로 기대할 수 있다.
도 6 및 도 7은 각각 표 1에 개시된 샘플들 각각의 열적 안정성 특성을 보여 주는 그래프이다.
먼저, 도 6에 도시된 열적 안정성 특성은 온도의 변화(승온)에 따른 샘플의 열중량 변화를 측정하는 방식으로 진행을 하였으며, Perkinelmer사의 TGA 4000 장비를 사용하였다. 이 때, 승온 속도는 20℃/min으로 하였으며, 40℃~400℃의 온도 범위에서 측정하였다. 도 6을 참조하면, 모든 샘플들은 약 130℃ 이하에서는 분해되지 않고 열적으로 안정하다는 것을 알 수 있다. 그리고 실험 결과, 질량 감소는 약 300℃ 이상에서 급격히 나타났다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 의료용 드레싱을 인체에 적용하더라도 열로 인한 하이드로 콜로이드 원단의 분해 가능성은 적다는 것을 알 수 있다.
그리고 도 7에 도시된 열적 안정성 특성은 샘플들 각각의 유리 전이 온도를 확인하는 방식으로 진행하였다. 실험에는 TA사의 DSC25 장비를 사용하였으며, 승온 속도는 역시 20℃/min으로 하고, -10℃~110℃의 온도 범위에서 측정하였다. 도 7을 참조하면, 모든 샘플들이 사람의 체온에서 근접한 온도뿐만 아니라 체온과 ㅁ40℃ 온도 범위에서도 열량 변화가 없는 것을 알 수 있다. 따라서, 해당 온도 범위에서 모든 샘플들의 상변화 등이 없으므로, 실제 피부에 부착하여 사용하더라도 체온 또는 외부 환경에 의해 원단의 물성이 변하는 문제점이 발생하지 않을 것으로 예측된다.
도 8은 표 1에 개시된 샘플들 각각의 항균성 테스트 결과를 보여 주는 사진들이다. 항균성 테스트에서는 표 1에 개시된 샘플들 각각을 이용하여 필름 밀착법 ISO 22196:2011에 기초하여 Escherichia coli (E. coli, ATCC 8739)을 사용하여 진행하였다. 도 8을 참조하면, 항균성 물질이 첨가되지 않은 샘플 (a)의 경우 한천 플레이트 상에 박테리아 콜로니가 매우 증가한 것을 확인 할 수 있다. 이와 반대로, 항균 물질인 카다놀이 첨가된 샘플 (b)의 경우에는 박테리아 콜로니가 전혀 존재하지 않는 것을 확인 할 수 있다. 이러한 항균성은 개질 카다놀이 첨가된 샘플 (c)의 경우에도 소멸되지 않는다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과에 의하면, 카다놀의 항균성이 하이드로 콜로이드에 적용시켜도 발현되며 또한 개질 카다놀의 경우에도 항균성이 유지되는 것을 확인 할 수 있다. 또한, ZnO가 첨가된 샘플 (d)와 샘플 (e)의 경우에도 ZnO의 항균성에 의해 카다놀이 첨가된 샘플과 동일하게 항균성이 유지되는 결과를 나타낸다는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이드로 콜로이드 조성물은 항균성 또한 우수하다는 것을 알 수 있다.
이상 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
Claims (5)
- 인장 강도 및 필름 형태 유지를 위한 10 내지 40중량%의 소수성 고분자, 상처부위의 삼출물 흡수를 위한 15 내지 32중량%의 흡습제, 피부 잔존 정도 증가를 억제하면서 점착력 감소를 막기 위한 10 내지 25중량%의 점착 부여제, 유화제 기능 및 로진에스터의 용해를 용이하게 하기 위한 4 내지 13 중량%의 가소제 및 5 내지 13중량%의 카다놀을 포함하는 의료용 하이드로 콜로이드 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 카다놀은 1,4 다이브로모부탄과 탄산칼륨을 아세톤에 용해시킨 용액에 카다놀을 1차 반응을 시켜서 합성 물질을 수득하고, 수득한 상기 합성 물질을 탄산칼륨과 다이에탄올아민을 테트라하이드로퓨란(THF)에 용해시킨 용액에 2차 반응을 시켜서 수득한 개질 카다놀인 것을 특징으로 하는 의료용 하이드로 콜로이드 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
3 내지 9중량%의 산화아연(ZnO)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 하이드로 콜로이드 조성물. - 수지 필름으로 형성된 지지층; 및
상기 지지층의 일면 상에 제1항의 조성물로 형성된 하이드로 콜로이드층을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 드레싱. - 제4항에 있어서,
상기 지지층의 타면상에 부착되어 있는 제1 이형지; 및
상기 하이드로 콜로이드층의 상기 지지층이 위치한 반대쪽면에 부착되어 있는 제2 이형지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 드레싱.
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