KR102071029B1 - Biodegradable polymer hydrogel complex improved in biostability and mechanical properties and method for producing the same - Google Patents

Biodegradable polymer hydrogel complex improved in biostability and mechanical properties and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
KR102071029B1
KR102071029B1 KR1020180023994A KR20180023994A KR102071029B1 KR 102071029 B1 KR102071029 B1 KR 102071029B1 KR 1020180023994 A KR1020180023994 A KR 1020180023994A KR 20180023994 A KR20180023994 A KR 20180023994A KR 102071029 B1 KR102071029 B1 KR 102071029B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
biodegradable polymer
polymer hydrogel
ether bond
acid
polyphenol
Prior art date
Application number
KR1020180023994A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190103559A (en
Inventor
김현이
이호용
정설하
정성민
Original Assignee
서울대학교 산학협력단
주식회사 제노스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교 산학협력단, 주식회사 제노스 filed Critical 서울대학교 산학협력단
Priority to KR1020180023994A priority Critical patent/KR102071029B1/en
Publication of KR20190103559A publication Critical patent/KR20190103559A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102071029B1 publication Critical patent/KR102071029B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075Macromolecular gels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13Phenols; Phenolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/16Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/02Applications for biomedical use

Abstract

본 발명은 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 제조방법을 통해 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 또는 항산화능이 향상된 생분해성 하이드로겔 복합체를 제조할 수 있다.The present invention relates to a biodegradable polymer hydrogel complex and a method for preparing the same, wherein the biodegradable hydrogel complex having improved resistance to hyaluronidase, antibacterial activity, or antioxidant activity can be prepared.

Description

생체안정성과 기계적 물성이 향상된 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체 및 이의 제조방법 {Biodegradable polymer hydrogel complex improved in biostability and mechanical properties and method for producing the same}Biodegradable polymer hydrogel complex improved in biostability and mechanical properties and method for producing the same}

본 발명은 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable polymer hydrogel complex and a method for preparing the same.

생체적합성이 우수한 하이드로겔과 같은 생체재료를 기반으로 하는 지지체를 이용하여 세포를 생체 외에서 배양하여 이식 가능한 조직으로 키우는 조직공학연구가 활발해짐에 따라 그 지지체로 사용가능한 생체재료 예컨대, 하이드로겔에 관한 연구도 활발히 진행되고 있다. 하이드로겔은 크게 히알루론산(hyaluronic acid), 알지네이트(alginate), 콜라겐(collagen), 알긴산(alginic acid), 헤파린(heparin) 및 헤파란(heparan) 등의 천연 하이드로겔과 폴리에틸렌글리콜(poly(ethylene glycol); PEG)나 폴리락트산-글리콜산 공중합체(poly(latic-co-glycolic acid); PLGA)를 기반으로 하는 합성 하이드로겔로 분류될 수 있으며, 상기 천연 하이드로겔은 체내에 존재하는 물질로 생체적합성이 우수하고 체내의 특이적인 효소에 의해 분해되어 자연적으로 흡수될 수 있는 생분해성 고분자이다(ACS NANO, 6(4), p.2960-2968 (2012.03.12)).As the bioengineering research for growing cells into implantable tissues by culturing cells in vitro using a support material based on a biomaterial such as hydrogel having excellent biocompatibility, Research is also active. Hydrogels are largely composed of natural hydrogels such as hyaluronic acid, alginate, collagen, alginic acid, heparin and heparan, and polyethylene glycol (poly (ethylene glycol). PEG) or polylactic acid-glycolic acid copolymer (poly (latic-co-glycolic acid); PLGA) based on the synthetic hydrogel can be classified, the natural hydrogel is a substance present in the body It is a biodegradable polymer that is highly compatible and can be naturally absorbed by specific enzymes in the body (ACS NANO, 6 (4), p. 2960-2968 (2012.03.12)).

이 중, 히알루론산은 가장 널리 이용되고 있는 천연 고분자로서 피부 결합조직(connective tissues of skin), 연골, 뼈, 윤활액(synovial fluid) 등에 존재한다. 히알루론산은 점탄성, 비 면역 반응(non-immunogenic response), 생분해성, 그리고 팽윤특성이 있어 생체재료로서 우수한 특성들을 지니고 있다. 그래서 점성보충(viscosupplementation), 약물전달, 및 상처치유를 위한 스캐폴드(scaffold for wound healing)와 같은 다양한 응용분야에서 사용이 가능하다.Among them, hyaluronic acid is the most widely used natural polymer and is present in connective tissues of skin, cartilage, bone, synovial fluid, and the like. Hyaluronic acid has excellent properties as a biomaterial because of its viscoelasticity, non-immunogenic response, biodegradability, and swelling properties. Thus, it can be used in a variety of applications such as viscoseplepleation, drug delivery, and scaffolds for wound healing.

그러나, 히알루론산은 특정 효소(히알루로니다제; hyaluronidase)와 조직에서 생성된 라디칼에 의해 빠르게 분해되기 때문에 조직 공학용 지지체로 사용하기 위해서는 분해 속도를 낮춰 생체 안정성을 높여야 한다. 또한 히알루론산 하이드로겔은 95% 이상이 물로 이루어져 기계적 물성이 매우 약해, 기계적 강도를 높이기 위한 가교 시스템 또는 첨가제를 혼합하는 방법이 연구되고 있다. 따라서 히알루론산 하이드로겔의 기계적 특성, 생분해 거동, 생체 특성 등을 조절하기 위한 첨가제의 역할이 중요하며 이를 위한 기술이 요구되고 있다(대한민국 등록특허공보 제10-1605528호 (2016.03.16)).However, since hyaluronic acid is rapidly degraded by specific enzymes (hyaluronidase) and radicals generated in tissues, it is necessary to lower the degradation rate to increase bio stability in order to use it as a support for tissue engineering. In addition, the hyaluronic acid hydrogel is made of 95% or more water, the mechanical properties are very weak, a method of mixing a crosslinking system or additives to increase the mechanical strength has been studied. Therefore, the role of additives to control the mechanical properties, biodegradation behavior, biological properties, etc. of the hyaluronic acid hydrogel is important and a technology for this is required (Korean Patent Publication No. 10-1605528 (2016.03.16)).

일반적으로 히알루론산의 분해저항성을 높이기 위해 효소 작용 억제제를 첨가할 수 있으나 이로 인한 세포 독성, 첨가제를 단순 혼합할 경우에 체액에 의해 씻겨나갈 우려가 있어 첨가제로서의 기능을 제대로 수행하지 못한다. 따라서 화학적인 가교제를 추가하여 히알루론산의 분해저항성을 높이고자 하는 시도가 계속되고 있다. 그러나, 가교도를 높여 히알루론산 젤의 기계적인 물성이 향상되더라도 만들어진 젤은 가교제에 의한 독성뿐만 아니라 생체 활성이 떨어지는 결과를 보이며, 화학적인 처리로 인해 재료의 고유한 특성이 변하게 된다. In general, an enzyme inhibitor may be added to increase the decomposition resistance of hyaluronic acid, but the cytotoxicity and simple mixing of the additive may cause the body to be washed out by the body fluid, thereby preventing its proper function as an additive. Therefore, attempts have been made to increase the decomposition resistance of hyaluronic acid by adding a chemical crosslinking agent. However, even if the mechanical properties of the hyaluronic acid gel is improved by increasing the degree of crosslinking, the gel produced is not only toxic by the crosslinking agent but also loses biological activity, and the chemical properties of the material change the unique properties of the material.

최근에 항산화 뿐만 아니라 항균, 항염, 항암, 항바이러스 등의 기능을 보이는 폴리페놀을 생체 재료에 첨가하는 연구가 진행되고 있다. 폴리페놀 중 식물에서 추출되는 탄닌산(Tannic acid)은 히알루로니다제 효소에 대하여 억제 작용이 있지만, 히알루론산과는 독특한 상호작용을 보이지 않아 연구가 제한적이었다.Recently, studies have been conducted to add polyphenols to biomaterials that show antibacterial, anti-inflammatory, anticancer and antiviral functions as well as antioxidants. Tannic acid extracted from plants in polyphenols has an inhibitory effect on hyaluronidase enzymes, but research has been limited because it does not show a unique interaction with hyaluronic acid.

이에, 본 발명자는 생체 안정성 및 기계적 물성이 향상된 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체를 제조하기 위해 예의 노력한 결과, 생분해성 고분자에 에테르 결합을 갖는 가교제로 가교시킨 생분해성 고분자 하이드로겔에 폴리페놀을 첨가하는 경우, 폴리페놀이 에테르 결합을 갖는 가교제와 수소결합을 형성하여 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 또는 항산화능이 향상되는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have made diligent efforts to prepare biodegradable polymer hydrogel composites having improved biostability and mechanical properties. As a result, when polyphenol is added to a biodegradable polymer hydrogel crosslinked with a crosslinking agent having an ether bond to the biodegradable polymer, The present invention was completed by confirming that polyphenols form a hydrogen bond with a crosslinking agent having an ether bond, thereby improving resistance to hyaluronidase, antibacterial activity or antioxidant activity.

본 발명의 하나의 목적은 (1) 생분해성 고분자를 에테르 결합을 가지는 가교제로 가교시켜 생분해성 고분자 하이드로겔을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 생분해성 고분자 하이드로겔에 폴리페놀을 첨가하는 단계를 포함하는 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법으로서, 상기 폴리페놀은 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교(cross-linkage)에 결합하는 것인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to prepare a biodegradable polymer hydrogel by (1) cross-linking the biodegradable polymer with a crosslinking agent having an ether bond; And (2) adding a polyphenol to the biodegradable polymer hydrogel, wherein the polyphenol is cross-linkage having an ether bond of the biodegradable polymer hydrogel. It is to provide a method of producing a biodegradable polymer hydrogel composite to bind to).

본 발명의 다른 목적은 (a) 생분해성 고분자가 에테르 결합을 가지는 가교제로 가교된 생분해성 고분자 하이드로겔 및 (b) 상기 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교(cross-linkage)에 결합한 폴리페놀을 포함하는 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to (a) a biodegradable polymer hydrogel crosslinked with a crosslinking agent having an ether bond, and (b) a poly-bonded cross-linkage having an ether bond of the biodegradable polymer hydrogel. It is to provide a biodegradable polymer hydrogel complex containing phenol.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체를 포함하는 조직 공학용 지지체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention to provide a support for tissue engineering comprising the biodegradable polymer hydrogel complex.

이하에서는, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

한편, 본원에서 개시되는 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본원에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술되는 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 할 수 없다.Meanwhile, each of the descriptions and the embodiments disclosed herein may be applied to each of the other descriptions and the embodiments. That is, all combinations of the various elements disclosed herein are within the scope of the present invention. In addition, the scope of the present invention is not limited by the specific description described below.

또한, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 통상의 실험만을 사용하여 본 출원에 기재된 본 발명의 특정 양태에 대한 다수의 등가물을 인지하거나 확인할 수 있다. 또한, 이러한 등가물은 본 발명에 포함되는 것으로 의도된다. In addition, one of ordinary skill in the art can recognize or identify many equivalents to certain aspects of the invention described in this application using conventional experiments only. In addition, such equivalents are intended to be included in the present invention.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 하나의 양태로서, (1) 생분해성 고분자를 에테르 결합을 가지는 가교제로 가교시켜 생분해성 고분자 하이드로겔을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 생분해성 고분자 하이드로겔에 폴리페놀을 첨가하는 단계를 포함하는 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체 제조방법으로서, 상기 폴리페놀은 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교(cross-linkage)에 결합하는 것인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체 제조방법 을 제공한다. In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a biodegradable polymer hydrogel by crosslinking a biodegradable polymer with a crosslinking agent having an ether bond; And (2) adding a polyphenol to the biodegradable polymer hydrogel, wherein the polyphenol is cross-linkage having an ether bond of the biodegradable polymer hydrogel. To bind to, provides a method for producing a biodegradable polymer hydrogel complex.

상기 (1) 단계는 생분해성 고분자 및 에테르 결합을 가지는 가교제를 이용하여, 에테르 결합을 가진 가교를 함유한 생분해성 고분자 하이드로겔을 제조하는 단계이다.Step (1) is a step of preparing a biodegradable polymer hydrogel containing a crosslink having an ether bond using a biodegradable polymer and a crosslinking agent having an ether bond.

본 발명에서 "에테르 결합을 가지는 가교제"란 에테르 결합을 가지면서, 고분자를 상호간에 화학결합으로 결합시켜 3차원 망상구조의 고분자 로 만드는 물질을 의미한다. 구체적으로 상기 에테르 결합을 가지는 가교제는 에테르결합의 산소 원자를 통해 폴리페놀과 수소결합을 하는 가교제일 수 있다. 상기 에테르 결합을 가지는 가교제는 고분자를 가교시키고, 하나 이상의 에테르 결합을 통해 폴리페놀과 결합할 수 있는 제한없이 사용될 수 있으나, 구체적으로 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 에틸렌 글리콜-프로필렌 글리콜 공중합체, 폴리옥시에틸화폴리올, 폴리비닐알콜 및 폴리비닐에틸에테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. In the present invention, "crosslinking agent having an ether bond" refers to a material having an ether bond, and a polymer is bonded to each other by a chemical bond to make a polymer of a three-dimensional network structure. Specifically, the crosslinking agent having an ether bond may be a crosslinking agent that hydrogen bonds with the polyphenol through an oxygen atom of the ether bond. The crosslinking agent having an ether bond may be used without limitation to crosslink the polymer and bond with the polyphenol through one or more ether bonds, specifically, polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol-propylene glycol copolymer, polyoxy At least one selected from the group consisting of ethylenated polyol, polyvinyl alcohol and polyvinyl ethyl ether.

구체적으로 상기 에테르 결합을 가지는 가교제는 수산화기(OH), 아민기(NH2), 숙시니미딜 숙시네이트 (Succinimidyl succinate),숙신산(Succinic acid), 티올기(SH), 아크릴레이트(Acrylate), 에폭시기(Epoxide), 말레이미드 (Maleimide), 니트로페닐 카보네이트(Nitrophenyl carbonate), 피리딜 디설파이드(orthopyridyl disulfide), 토실레이트기(Tosylate), 아자이드(Azide), 인산기, 올리고아민기([-CH2-CH2-NH-]n), 디글리시딜에터(diglycidyl ether), 카테콜 및 카테콜 아민으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 작용기를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.Specifically, the crosslinking agent having the ether bond is hydroxyl group (OH), amine group (NH 2), succinimidyl succinate, succinic acid, thiol group (SH), acrylate (Acrylate), epoxy group ( Epoxide, maleimide, nitrophenyl carbonate, pyridyl disulfide, tosylate, azide, phosphoric acid group, oligoamine group ([-CH2-CH2- NH-] n), diglycidyl ether, catechol and catechol amine may include any one or more functional groups selected from the group consisting of, but not limited to.

상기 에테르 결합을 가지는 가교제의 분자량은 고분자를 가교시키고, 하나 이상의 폴리페놀과 결합할 수 있는 한 제한되지 않으나, 구체적으로 10 내지 500,000Da, 100 내지 50,000 Da, 200 내지 25,000 Da, 500 내지 10,000 Da 또는 1,000 내지 5,000 Da일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The molecular weight of the crosslinking agent having an ether bond is not limited as long as it crosslinks the polymer and can be combined with one or more polyphenols, but it is specifically 10 to 500,000 Da, 100 to 50,000 Da, 200 to 25,000 Da, 500 to 10,000 Da or It may be 1,000 to 5,000 Da, but is not limited thereto.

본 발명에서 "생분해성 고분자(biodegradable polymer)"란 생체 내 또는 자연 환경하에서 스스로 분해되는 고분자의 총칭을 의미한다. 구체적으로 상기 생분해성 고분자는 의료용의 목적으로 생체 내에서 분해되는 생분해성 고분자일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 생분해성 고분자는 가교되어 하이드로겔을 형성할 수 있는 한 고분자를 이루는 구성 단위는 제한되지 않는다. 또한 생분해성 고분자는 동종 또는 이종의 단량체로부터 제조될 수 있다.As used herein, the term "biodegradable polymer" refers to a generic term for a polymer that decomposes itself in vivo or in a natural environment. Specifically, the biodegradable polymer may be a biodegradable polymer decomposed in vivo for medical purposes, but is not limited thereto. The biodegradable polymer is not limited so long as it can be cross-linked to form a hydrogel. Biodegradable polymers can also be prepared from homologous or heterologous monomers.

구체적으로 상기 생분해성 고분자는 하이드로겔을 제조할 수 있는 한 제한되지 않으나, 히알루론산, 콜라겐, 알지네이트, 녹말, 키토산, 젤라틴, 덱스트린, 셀룰로오스, 알긴산, 콘드로이틴 설페이트, 헤파린 및 헤파란으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.Specifically, the biodegradable polymer is not limited as long as it can prepare a hydrogel, but selected from the group consisting of hyaluronic acid, collagen, alginate, starch, chitosan, gelatin, dextrin, cellulose, alginic acid, chondroitin sulfate, heparin and heparan It may be any one or more.

또한 상기 상기 생분해성 고분자의 분자량은 10,000 Da 내지 100,000,000 Da, 구체적으로 50,000 Da 내지 100,000,000 Da, 50,000 Da 내지 50,000,000 Da, 또는 100,000 Da 내지 10,000,000 Da일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the molecular weight of the biodegradable polymer may be 10,000 Da to 100,000,000 Da, specifically 50,000 Da to 100,000,000 Da, 50,000 Da to 50,000,000 Da, or 100,000 Da to 10,000,000 Da, but is not limited thereto.

본 발명에서 "하이드로겔(hydrogel)"이란, 물을 분산매로 하는 겔을 의미하는데, 하이드로졸이 냉각으로 인하여 유동성을 상실하거나 3차원 망목 구조와 미결정 구조를 갖는 친수성 고분자가 물을 함유하여 팽창하거나 하여 형성될 수 있다. 전해질 고분자의 하이드로겔은 고흡수성을 나타내는 것이 많으며 흡수성 고분자로서 다방면에 실용화되어 있다. 하이드로겔 중에는 온도, pH 등으로 상전이를 하여 팽창비가 불연속적으로 변화하는 것도 있다.In the present invention, "hydrogel" refers to a gel containing water as a dispersion medium, wherein the hydrosol loses fluidity due to cooling, or a hydrophilic polymer having a three-dimensional network structure and a microcrystalline structure contains water and expands. Can be formed. Hydrogels of electrolyte polymers often exhibit high absorbency and are widely used as absorbent polymers. Some hydrogels undergo a phase transition at a temperature, pH, or the like and discontinuously change the expansion ratio.

본 발명에서 하이드로겔은 생분해성 고분자를 이용하여 제조될 수 있으며 구체적으로 에테르 결합을 가지는 가교제로 생분해성 고분자가 가교되어 제조될 수 있다. 따라서 본 발명에서 하이드로겔은 에테르 결합을 함유한 가교를 가지고 있어, 상기 가교의 에테르 결합을 통해 폴리 페놀에 결합할 수 있다. 본 발명에서 하이드로겔은 생분해성 고분자 하이드로겔과 혼용된다.In the present invention, the hydrogel may be prepared using a biodegradable polymer, and specifically, the biodegradable polymer may be prepared by crosslinking with a crosslinking agent having an ether bond. Therefore, the hydrogel in the present invention has a crosslink containing an ether bond, it can be bonded to the polyphenol through the ether bond of the crosslink. In the present invention, the hydrogel is mixed with a biodegradable polymer hydrogel.

상기 생분해성 고분자 하이드로겔은 에테르 결합을 가지는 가교를 0.0001 내지 90 %(w/w), 0.0005 내지 80 %(w/w), 0.001 내지 70 %(w/w), 0.01 내지 60 %(w/w), 0.1 내지 50 %(w/w), 1 내지 45 %(w/w), 5 내지 40 %(w/w)로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The biodegradable polymer hydrogel has 0.0001 to 90% (w / w), 0.0005 to 80% (w / w), 0.001 to 70% (w / w), and 0.01 to 60% (w /) crosslinking having an ether bond. w), 0.1 to 50% (w / w), 1 to 45% (w / w), and may include 5 to 40% (w / w), but is not limited thereto.

상기 (1) 단계는 생분해성 고분자와 에테르 결합을 가지는 가교제를 1:0.05 내지 1:5, 1:0.05 내지 1:2, 1:0.1 내지 1:1, 1:0.2 내지 1:0.8 의 중량비로 반응시키는 것일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.Step (1) is a cross-linking agent having an ether bond with a biodegradable polymer in a weight ratio of 1: 0.05 to 1: 5, 1: 0.05 to 1: 2, 1: 0.1 to 1: 1, 1: 0.2 to 1: 0.8 The reaction may be, but is not limited thereto.

상기 가교제를 생분해성 고분자 대비 0.05 미만의 중량비로 사용하는 경우, 충분한 가교가 이루어지지 못하여 생분해성 고분자 하이드로겔의 원하는 탄성을 달성하기 어려울 수 있으며, 가교제를 생분해성 고분자 대비 5 초과의 중량비로 사용하는 경우 과도한 가교결합으로 생분해성 고분자가 고유한 특성을 잃어버리거나 유변학적 특성의 저하로 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체로 적합하지 않을 수 있다.When the crosslinking agent is used in a weight ratio of less than 0.05 compared to the biodegradable polymer, it may be difficult to achieve the desired elasticity of the biodegradable polymer hydrogel due to insufficient crosslinking, and using the crosslinking agent in a weight ratio of more than 5 compared to the biodegradable polymer. In this case, due to excessive crosslinking, the biodegradable polymer may lose its unique properties or may not be suitable as a biodegradable polymer hydrogel composite due to the deterioration of rheological properties.

상기 (2)단계는 (1) 단계에서 제조된 생분해성 고분자 하이드로겔과 폴리페놀을 결합하는 단계이다.Step (2) is a step of combining the biodegradable polymer hydrogel and polyphenol prepared in step (1).

본 발명에서 "폴리페놀"이란 벤젠고리에 하이드록시기(-OH)를 2개 이상 갖고 있는 물질을 의미한다. 구체적으로, 상기 폴리페놀은 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교(cross-linkage)에 결합할 수 있는 다가의 하이드록시기를 갖는 경우 제한되지 않고 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 폴리페놀은 클로로겐산(Chlorogenic acid), 카테콜(catechol), 플라본(flavones), 안토시안(anthocyan), 카테킨(catechin), 탄닌산(tannic acid), 레조르시놀(resorcinol), 갈산(gallic acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 폴리페놀은 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 또는 항산화능을 가져, 이를 포함하는 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체는 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 또는 항산화능을 가질 수 있다.In the present invention, "polyphenol" means a substance having two or more hydroxyl groups (-OH) in the benzene ring. Specifically, the polyphenol can be used without limitation when having a polyvalent hydroxyl group capable of binding to cross-linkage having an ether bond of the biodegradable polymer hydrogel. Specifically, the polyphenol is chlorogenic acid (Chlorogenic acid), catechol (catechol), flavones (flavones), anthocyan (anthocyan), catechin (catechin), tannic acid (tannic acid), resorcinol, gallic acid (gallic acid) ) And combinations thereof, but is not limited thereto. In addition, the polyphenol has a resistance to hyaluronidase, antimicrobial activity or antioxidant capacity, the biodegradable polymer hydrogel complex comprising the same may have a resistance to hyaluronidase, antibacterial activity or antioxidant capacity.

상기 폴리페놀은 0.005 내지 1.5 %(w/v), 0.005 내지 1.0 %(w/v), 0.01 내지 0.5 %(w/v), 0.01 내지 0.3 %(w/v), 0.02 내지 0.2 %(w/v), 0.05 내지 0.15 %(w/v) 의 폴리페놀 용액일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The polyphenol is 0.005 to 1.5% (w / v), 0.005 to 1.0% (w / v), 0.01 to 0.5% (w / v), 0.01 to 0.3% (w / v), 0.02 to 0.2% (w / v), 0.05 to 0.15% (w / v) polyphenol solution, but is not limited thereto.

본 발명에서 "용액"은 당업계에서 일반적으로 사용되는 액체류일 수 있다.In the present invention, "solution" may be a liquid type generally used in the art.

본 발명의 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체는 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교와 폴리페놀이 결합하여 형성 될 수 있으며, 이러한 결합을 통해 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 또는 항산화능이 향상될 수 있다.The biodegradable polymer hydrogel complex of the present invention may be formed by combining a polyphenol with a crosslink having an ether bond of a biodegradable polymer hydrogel, and through such a bond, resistance to hyaluronidase, antibacterial activity or antioxidant activity is improved. Can be.

상기 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체는 폴리페놀을 0.0001 내지 50% (w/w), 구체적으로 0,0001 내지 40 %(w/w), 0.0001 내지 30 %(w/w)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 폴리페놀이 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체에 0.0001 %(w/w) 미만을 사용하는 경우, 생분해성 고분자 하이드로겔과 폴리페놀이 충분한 결합이 이루어지지 못하여 원하는 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균성 또는 항산화능을 달성하기 어려울 수 있으며, 50 %(w/w)를 초과하여 사용하는 경우 히알루로니다제에 대한 저항성이 과도하게 증가하여 생분해성을 잃어 고분자 하이드로겔 복합체로 적합하지 않을 수 있다. 또한 지나치게 많은 중량의 폴리페놀은 체내의 독성 반응을 유발할 수 있어 바람직하지 않을 수 있다.The biodegradable polymer hydrogel complex may include 0.0001 to 50% (w / w) of polyphenol, specifically 0,0001 to 40% (w / w), and 0.0001 to 30% (w / w). This is not restrictive. When the polyphenol is used in less than 0.0001% (w / w) in the biodegradable polymer hydrogel composite, the biodegradable polymer hydrogel and polyphenols are not sufficiently combined, so as to resist the desired hyaluronidase, Antioxidant activity may be difficult to achieve, and when used in excess of 50% (w / w), the resistance to hyaluronidase may be excessively increased to lose biodegradability and may not be suitable as a polymer hydrogel composite. In addition, too much weight of polyphenols may cause undesirable toxic reactions in the body and may be undesirable.

본 발명의 제조방법은 (1) 단계 이후 및/또는 (2) 단계 이후에 하이드로겔 또는 복합체를 세척하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 세척은 당업계에서 사용되는 일반적인 방법이 이용될 수 있다.The preparation method of the present invention may further comprise the step of washing the hydrogel or complex after step (1) and / or after step (2). The washing may be a general method used in the art.

본 발명의 다른 하나의 양태는 a) 생분해성 고분자가 에테르 결합을 가지는 가교제로 가교된 생분해성 고분자 하이드로겔 및 (b) 상기 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교에 결합한 폴리페놀을 포함하는 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체를 제공한다.Another embodiment of the present invention comprises a) a biodegradable polymer hydrogel crosslinked with a crosslinking agent having an ether bond, and (b) a polyphenol bonded to a crosslink having an ether bond of the biodegradable polymer hydrogel. It provides a biodegradable polymer hydrogel complex.

본 발명의 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체는 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교와 폴리페놀이 결합하여 형성 될 수 있으며, 이러한 결합을 통해 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 또는 항산화능이 향상될 수 있다.The biodegradable polymer hydrogel complex of the present invention may be formed by combining a polyphenol with a crosslink having an ether bond of a biodegradable polymer hydrogel, and through such a bond, resistance to hyaluronidase, antibacterial activity or antioxidant activity is improved. Can be.

생분해성 고분자, 하이드로겔, 에테르 결합을 가지는 가교제 및 폴리페놀은 상기에서 설명한 바와 같다.Biodegradable polymers, hydrogels, crosslinkers and ethers with ether linkages are as described above.

상기 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 기계적 특성은 생분해성 고분자 하이드로겔의 가교제와 폴리페놀의 결합 정도에 따라 결정이 되므로, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 G'(점탄성 계수)값은 두 반응의 정도를 알 수 있는 기준이 될 수 있다. 따라서 진동수에 따른 G'을 측정하면 기계적 특성이 변화하는 경향을 알 수 있다. 고정된 진동수(rad/s)에서 폴리페놀 함량에 따라 G'값이 증가하는 것은 생분해성 고분자 하이드로겔에 추가된 폴리페놀의 물리적 가교에 기인한 것으로 볼 수 있다. Since the mechanical properties of the biodegradable polymer hydrogel composite are determined according to the degree of bonding of the crosslinking agent and the polyphenol of the biodegradable polymer hydrogel, the G '(viscoelastic modulus) value of the biodegradable polymer hydrogel composite indicates the degree of the two reactions. It can be a known standard. Therefore, the measurement of the G 'according to the frequency can be seen that the mechanical properties tend to change. The increase in G 'value with polyphenol content at a fixed frequency (rad / s) may be attributed to the physical crosslinking of the polyphenols added to the biodegradable polymer hydrogel.

상기 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 G'값은 진동수가 0.1 내지 10 rad/s 일 때, 2500 Pa 이상, 구체적으로 2500 Pa 내지 100000 Pa, 2500 Pa 내지 80000 Pa, 2500 Pa 내지 50000 Pa, 2500 Pa 내지 10000pa, 또는 2500 Pa 내지 7500Pa일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The G 'value of the biodegradable polymer hydrogel composite is when the frequency is 0.1 to 10 rad / s, 2500 Pa or more, specifically 2500 Pa to 100000 Pa, 2500 Pa to 80000 Pa, 2500 Pa to 50000 Pa, 2500 Pa to 10000 Pa, or 2500 Pa to 7500 Pa, but is not limited thereto.

상기 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체는 생분해성 고분자 하이드로겔에 비해, 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 또는 항산화능이 향상될 수 있다.The biodegradable polymer hydrogel composite may have improved resistance to hyaluronidase, antimicrobial activity or antioxidant activity, compared to biodegradable polymer hydrogel.

본 발명에서 "히알루로니다제"란 히알루론산을 저분자화하는 효소로 탄수화물이나 글리코시드에 작용하여 글리코시드 결합을 가수분해하는 역할을 한다. 본 발명에서 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체는 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교(cross-linkage)에 결합한 폴리페놀을 포함하여 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 및 항산화능이 향상된다.In the present invention, "hyaluronidase" is an enzyme that lowers the molecular weight of hyaluronic acid and acts on carbohydrates or glycosides to hydrolyze glycoside bonds. In the present invention, the biodegradable polymer hydrogel complex includes polyphenols bound to cross-linkage having an ether bond of the biodegradable polymer hydrogel, thereby improving resistance to hyaluronidase, antibacterial activity, and antioxidant activity.

본 발명의 또 다른 양태는 상기 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체를 포함하는 조직 공학용 지지체를 제공한다.Another aspect of the invention provides a support for tissue engineering comprising the biodegradable polymer hydrogel complex.

상기 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체는 전술한 바와 같다.The biodegradable polymer hydrogel composite is as described above.

본 발명에서 용어 "조직 공학용 지지체"는 생체 내에서 손상된 장기나 조직의 일부를 대체하며 이들의 기능을 보완 또는 대신할 수 있는 물질을 의미한다. 구체적으로 상기 고분자 지지체는 생분해성 고분자 소재를 포함할 수 있으며, 이로 인해 지지체가 기능과 역할을 충분히 수행할 때까지 유지된 후 생체 내에서 완전히 분해되어 없어질 수 있다.As used herein, the term "tissue engineering support" refers to a substance that replaces a part of an organ or tissue damaged in vivo and that can supplement or replace their function. Specifically, the polymer support may include a biodegradable polymer material, which may be maintained until the support sufficiently performs its function and role and then completely decomposed in vivo.

본 발명의 조직 공학용 지지체가 일정 기간 동안 생체를 대체하는 기능을 수행하기 위해, 물리적으로 안정한 것이 바람직하다. 본 발명의 조직 공학용 지지체는 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교(cross-linkage)에 결합한 폴리페놀을 포함하여 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 및 항산화능이 향상되어 안정성 높은 조직 공학용 지지체로 사용될 수 있다.In order for the tissue engineering scaffold of the present invention to perform a function of replacing a living body for a period of time, it is preferable that it is physically stable. The support for tissue engineering of the present invention includes a polyphenol bound to a cross-linkage having an ether bond of a biodegradable polymer hydrogel, thereby improving resistance to hyaluronidase, antimicrobial activity, and antioxidant activity, thereby improving stability. Can be used as

본 발명의 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체는 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 또는 항산화능이 향상되는 바, 다양한 조직 공학용 지지체로 활용 가능하다.Biodegradable polymer hydrogel complex of the present invention is improved resistance to hyaluronidase, antimicrobial activity or antioxidant bar, can be utilized as a support for various tissue engineering.

도 1은 히알루론산의 폴리에틸렌글리콜 유도체와의 가교 반응, 그리고 탄닌산을 첨가하는 방법에 대한 모식도이다.
도 2는 본 발명으로 만들어진 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체의 탄닌산 함량에 따라서 진동수(rad/s)에 대한 점탄성 계수(G', Storage modulus)값에 관한 것이다. 여기서 "HA"는 탄닌산이 불포함된 하이드로겔 복합체, "HA-0.05% TA"는 0.05 (w/v)%의 탄닌산을 포함하는 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체, "HA-0.10% TA"는 0.10 (w/v)%의 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체 및 "HA-0.15% TA"는 0.15 (w/v)%의 탄닌산을 포함하는 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체를 의미한다. 탄닌산의 함량이 높을수록 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체의 점탄성 계수가 증가하여 기계적 물성이 향상됨을 나타낸다.
도 3은 본 발명으로 만들어진 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체의 시간에 따른 히알루로니다제에 대한 분해 거동에 관한 것이다. 탄닌산의 함량이 높을수록 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체의 히알루로니다제에 대한 저항성이 증가됨을 나타낸다.
도 4는 본 발명으로 만들어진 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체의 탄닌산 함량에 따른 항산화 능력에 관한 것이다. 탄닌산의 함량이 높을수록 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체의 라디칼 생성 억제(radical inhibition) 정도가 증가함을 나타낸다.
1 is a schematic diagram of a crosslinking reaction of hyaluronic acid with a polyethylene glycol derivative and a method of adding tannic acid.
Figure 2 relates to the viscoelastic coefficient (G ', Storage modulus) value for the frequency (rad / s) according to the tannic acid content of the hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex made by the present invention. Where "HA" is a hydrogel complex without tannic acid, "HA-0.05% TA" is a hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex containing 0.05 (w / v)% tannic acid, and "HA-0.10% TA" is 0.10 (w / v)% hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex and “HA-0.15% TA” means hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex comprising 0.15 (w / v)% tannic acid. As the content of tannic acid increases, the viscoelastic coefficient of the hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex increases, indicating that the mechanical properties are improved.
Figure 3 relates to the degradation behavior of hyaluronidase over time of the hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex made with the present invention. Higher tannic acid content indicates that the hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex has increased resistance to hyaluronidase.
Figure 4 relates to the antioxidant capacity according to the tannic acid content of the hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex made by the present invention. The higher the content of tannic acid, the higher the degree of radical inhibition of the hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex.

이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1.  One. 폴리에틸렌글리콜Polyethylene glycol 유도체를 사용한 히알루론산  Hyaluronic Acid Using Derivatives 하이드로겔을Hydrogel 제조하는 단계 Manufacturing steps

1g의 히알루론산을 5ml의 0.3 M NaOH에 녹인 후, 0.55g의 PEGDE (polyethylene glycol diglycidyl ether, 분자량 2000 Da)를 넣고 균질하게 혼합하여 용기에 넣고 밀봉한 뒤 25 ℃에서 24시간 동안 반응시킨다. 반응을 마친 젤 형태의 혼합물을 생리식염수(0.9% NaCl)에 5번 이상 세척한다.After dissolving 1 g of hyaluronic acid in 5 ml of 0.3 M NaOH, 0.55 g of PEGDE (polyethylene glycol diglycidyl ether, molecular weight 2000 Da) was added, mixed in a homogeneous container, sealed, and reacted at 25 ° C. for 24 hours. After completion of the reaction, the mixture in the form of gel is washed with physiological saline (0.9% NaCl) at least five times.

실시예Example 2. 히알루론산에  2. Hyaluronic acid 탄닌산을Tannic acid 첨가하는 단계 Step of adding

실시예 1에서 제조된 히알루론산 하이드로겔을 0(대조군), 0.05 (w/v)%, 0.1 (w/v)%, 0.15 (w/v)% (탄닌산/식염수) 탄닌산 용액에 넣어 2일 간 반응시킨다. 위 농도에 따라 실험군을 HA(탄닌산 불포함), HA- 0.05% TA (0.05 (w/v)%의 탄닌산 포함), HA- 0.10% TA (탄닌산 0.10 (w/v)% 포함), HA- 0.15% TA (탄닌산 0.15 (w/v)% 포함) 로 각각 명명하였다. 반응을 마친 젤을 식염수로 3회 이상 세척하고 PBS에 담가 샘플을 준비하였다.Hyaluronic acid hydrogel prepared in Example 1 was added to 0 (control), 0.05 (w / v)%, 0.1 (w / v)%, 0.15 (w / v)% (tannic acid / saline) tannic acid solution 2 days React liver. According to the above concentrations, the experimental group was treated with HA (without tannic acid), HA-0.05% TA (contains 0.05 (w / v)% tannic acid), HA-0.10% TA (contains 0.10 (w / v)%), HA-0.15 It was named% TA (including 0.15 (w / v)% of tannic acid). After completion of the reaction, the gel was washed three times or more with saline and soaked in PBS to prepare a sample.

실험예Experimental Example 1. 히알루론산/ Hyaluronic Acid / 탄닌산Tannic acid 하이드로겔Hydrogel 복합체의 기계적 물성 분석 Mechanical property analysis of the composite

상기 실시예에 따라 제조한 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체를 유변학적 방법으로 점탄성 계수 (Storage modulus)를 측정하였고, 그 결과는 도 2에 나타내었다. 도 2에 나타난 바와 같이 탄닌산이 처리된 히알루론산 하이드로겔 복합체는 탄닌산이 처리되지 않은 경우 보다 점탄성 계수가 2000 Pa 에서 7000 Pa로 증가하였다. 탄닌산 함량이 증가할수록 측정 진동수(rad/s)에 따라 점탄성 계수는 커졌다. 이는 탄닌산이 가교 결합(cross linkage)하여 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 물리적인 가교 역할에 기여하므로 탄닌산의 함량이 높을수록 점탄성 계수가 증가하여 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체의 기계적 물성이 향상됨을 나타낸다.The hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex prepared according to the above example was measured by a rheological method to measure viscoelastic modulus, and the results are shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, the hyaluronic acid hydrogel complex treated with tannic acid increased the viscoelastic coefficient from 2000 Pa to 7000 Pa than when tannic acid was not treated. As the tannic acid content increased, the viscoelastic coefficient increased with the measurement frequency (rad / s). Since tannic acid crosslinks and contributes to the physical crosslinking role of the biodegradable polymer hydrogel complex, the higher the content of tannic acid, the higher the viscoelastic coefficient is, resulting in the hyaluronic acid / tannic acid hydrogel composite. Mechanical properties are improved.

실험예Experimental Example 2. 히알루론산/ 2. Hyaluronic Acid / 탄닌산Tannic acid 하이드로겔Hydrogel 복합체의 생분해 거동 측정 Determination of Biodegradation Behavior of Complexes

상기 실시예에 따라 제조한 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체의 생분해 거동을 효소 용액(히알루로니다제, 50 U/ml)에 담가 젤의 질량 변화를 측정하여, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 탄닌산 처리가 되지 않은 하이드로겔 복합체는 2일 내로 거의 분해되어 사라졌지만, 탄닌산 처리가 된 하이드로젤 복합체는 모두 7일 이상 형태를 유지하며 남아있음을 확인할 수 있었다. 이를 통해 탄닌산의 함량이 높을수록 히알루로니다제에 대한 저항성이 증가되어 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체가 체내 지속성이 향상됨을 확인할 수 있다.The biodegradation behavior of the hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex prepared according to the above example was immersed in an enzyme solution (hyaluronidase, 50 U / ml), and the mass change of the gel was measured. The results are shown in FIG. 3. The hydrogel complex that was not treated with tannic acid was almost decomposed and disappeared within two days, but all of the hydrogel complexes treated with tannic acid remained in shape for more than seven days. As a result, the higher the content of tannic acid increases the resistance to hyaluronidase, it can be seen that the hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex is improved in the body.

실험예Experimental Example 3. 히알루론산/ 3. Hyaluronic Acid / 탄닌산Tannic acid 하이드로겔Hydrogel 복합체의 항산화 능력 측정 Antioxidant Capacity of Complex

상기 실시예에 따라 제조한 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체의 항산화 능력을 ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) assay 방법으로 측정하였다. 항산화 작용이 클수록 라디칼 상태의 ABTS(청록색의 색)을 억제하는 작용을 원리로 하며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 탄닌산이 처리되지 않은 히알루론산 하이드로겔 복합체는 항산화 능력이 거의 없는 것으로 확인되었으며, 탄닌산이 처리된 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체는 탄닌산 함량에 따라 높아지는 항산과 능력을 보였다. 체내에 존재하는 반응성이 큰 라디칼에 의한 히알루론산의 분해를 항산화 작용으로 억제할 수 있다는 의미로, 본 발명의 목적과 같이 탄닌산은 히알루론산/탄닌산 하이드로겔 복합체의 체내 지속성 향상에 기여하는 요소임을 확인할 수 있다.The antioxidant capacity of the hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex prepared according to the above example was measured by ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) assay method. It is based on the action of inhibiting the ABTS (blue-green color) of the results, and the results are shown in Figure 4. The tannic acid-treated hyaluronic acid hydrogel complex was confirmed to have little antioxidant capacity, tannin acid treated hyaluronic acid The lononic acid / tannic acid hydrogel complex showed antioxidative activity and its ability to increase with tannic acid content, meaning that it can inhibit the decomposition of hyaluronic acid by highly reactive radicals present in the body by antioxidant action. The hyaluronic acid / tannic acid hydrogel complex can be confirmed that the element that contributes to the improvement of the persistence in the body.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.From the above description, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. In this regard, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the following claims and equivalent concepts rather than the detailed description are included in the scope of the present invention.

Claims (15)

(1) 생분해성 고분자를 에테르 결합을 가지는 가교제로 가교시켜 생분해성 고분자 하이드로겔을 제조하는 단계; 및
(2) 상기 생분해성 고분자 하이드로겔에 폴리페놀을 첨가하는 단계를 포함하는 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법으로서,
상기 폴리페놀은 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교(cross-linkage)에 결합하는 것인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
(1) preparing a biodegradable polymer hydrogel by crosslinking the biodegradable polymer with a crosslinking agent having an ether bond; And
(2) a method for producing a biodegradable polymer hydrogel composite comprising adding polyphenol to the biodegradable polymer hydrogel,
The polyphenol is to bind to the cross-linkage having an ether bond of the biodegradable polymer hydrogel, method of producing a biodegradable polymer hydrogel composite.
제1항에 있어서, 상기 (1) 단계는 생분해성 고분자와 에테르 결합을 가지는 가교제를 1:0.05 내지 1:5의 중량비로 반응시키는 것인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
According to claim 1, wherein the step (1) is a method of producing a biodegradable polymer hydrogel complex, wherein the biodegradable polymer and a crosslinking agent having an ether bond in a weight ratio of 1: 0.05 to 1: 5.
제1항에 있어서, 상기 폴리페놀은 0.005 내지 1.5 %(w/v)의 폴리페놀 용액인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the polyphenol is 0.005 to 1.5% (w / v) of a polyphenol solution.
제1항에 있어서, 상기 생분해성 고분자는 히알루론산, 콜라겐, 알지네이트, 녹말, 키토산, 젤라틴, 덱스트린, 셀룰로오스, 알긴산, 콘드로이틴 설페이트, 헤파린 및 헤파란으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the biodegradable polymer is any one or more selected from the group consisting of hyaluronic acid, collagen, alginate, starch, chitosan, gelatin, dextrin, cellulose, alginic acid, chondroitin sulfate, heparin and heparan. Method for preparing gel complex.
제1항에 있어서, 상기 생분해성 고분자의 분자량은 100,000 Da 내지 10,000,000 Da인 것인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the biodegradable polymer has a molecular weight of 100,000 Da to 10,000,000 Da.
제1항에 있어서, 상기 폴리페놀은 클로로겐산(Chlorogenic acid), 카테콜(catechol), 플라본(flavones), 안토시안(anthocyan), 카테킨(catechin), 탄닌산(tannic acid), 레조르시놀(resorcinol), 갈산(gallic acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the polyphenol is selected from chlorogenic acid (Chlorogenic acid), catechol (catechol), flavones (flavones), anthocyan (anthocyan), catechin (tanchin), tannic acid (resorcinol), Gallic acid (gallic acid) and a combination thereof, the method of producing a biodegradable polymer hydrogel composite.
제1항에 있어서, 상기 에테르 결합을 가지는 가교제는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 에틸렌 글리콜-프로필렌 글리콜 공중합체, 폴리옥시에틸화폴리올 및 폴리비닐에틸에테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
The biodegradable according to claim 1, wherein the crosslinking agent having an ether bond is at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol-propylene glycol copolymer, polyoxyethylated polyol, and polyvinyl ethyl ether. Method for producing a polymer hydrogel composite.
제1항에 있어서, 상기 에테르 결합을 가지는 가교제는 수산화기(OH), 아민기(NH2), 숙시니미딜 숙시네이트 (Succinimidyl succinate),숙신산(Succinic acid), 티올기(SH), 아크릴레이트(Acrylate), 에폭시기(Epoxide), 말레이미드 (Maleimide), 니트로페닐 카보네이트(Nitrophenyl carbonate), 피리딜 디설파이드(orthopyridyl disulfide), 토실레이트기(Tosylate), 아자이드(Azide), 인산기, 올리고아민기([-CH2-CH2-NH-]n), 디글리시딜에터(diglycidyl ether), 카테콜 및 카테콜 아민으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 작용기를 포함하는 것인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
The crosslinking agent having an ether bond according to claim 1, wherein the crosslinking agent having an ether bond is hydroxyl group (OH), amine group (NH 2), succinimidyl succinate, succinic acid, thiol group (SH), and acrylate (Acrylate). ), Epoxy, maleimide, nitrophenyl carbonate, orthopyridyl disulfide, tosylate, azide, phosphoric acid group, oligoamine group ([- CH2-CH2-NH-] n), diglycidyl ether (diglycidyl ether), catechol and catechol amine containing any one or more functional groups selected from the group consisting of amine, Manufacturing method.
제1항에 있어서, 상기 에테르 결합을 가지는 가교제의 분자량은 100 내지 50,000 Da인 것인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
According to claim 1, The molecular weight of the crosslinking agent having an ether bond is 100 to 50,000 Da, the method of producing a biodegradable polymer hydrogel composite.
제1항에 있어서, 상기 생분해성 고분자 하이드로겔은 에테르 결합을 가지는 가교를 0.001 내지 70 %(w/w)로 포함하는, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the biodegradable polymer hydrogel comprises 0.001 to 70% (w / w) of a crosslink having an ether bond.
제1항에 있어서, 상기 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체는 폴리페놀을 0.0001 내지 30 %(w/w)로 포함하는, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the biodegradable polymer hydrogel complex comprises 0.0001 to 30% (w / w) polyphenol.
(a) 생분해성 고분자가 에테르 결합을 가지는 가교제로 가교된 생분해성 고분자 하이드로겔 및 (b) 상기 생분해성 고분자 하이드로겔의 에테르 결합을 가지는 가교에 결합한 폴리페놀을 포함하는 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체.
A biodegradable polymer hydrogel composite comprising (a) a biodegradable polymer hydrogel crosslinked with a crosslinking agent having an ether bond, and (b) a polyphenol bonded to a crosslink having an ether bond of the biodegradable polymer hydrogel.
제12항에 있어서, 상기 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체의 G'(점탄성 계수, storage modulus)값은 진동수가 0.1 내지 10 rad/s 일 때, 2500 Pa 이상인 것인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체.
The biodegradable polymer hydrogel composite of claim 12, wherein the G '(storage modulus) value of the biodegradable polymer hydrogel composite is 2500 Pa or more when the frequency is 0.1 to 10 rad / s.
제12항에 있어서, 상기 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체는 생분해성 고분자 하이드로겔에 비해, 히알루로니다제에 대한 저항성, 항균능 또는 항산화능이 향상된 것인, 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체.
The biodegradable polymer hydrogel composite of claim 12, wherein the biodegradable polymer hydrogel complex has improved resistance to hyaluronidase, antimicrobial activity, or antioxidant activity, compared to the biodegradable polymer hydrogel.
제12항의 생분해성 고분자 하이드로겔 복합체를 포함하는 조직 공학용 지지체.13. A tissue engineering support comprising the biodegradable polymer hydrogel complex of claim 12.
KR1020180023994A 2018-02-27 2018-02-27 Biodegradable polymer hydrogel complex improved in biostability and mechanical properties and method for producing the same KR102071029B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180023994A KR102071029B1 (en) 2018-02-27 2018-02-27 Biodegradable polymer hydrogel complex improved in biostability and mechanical properties and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180023994A KR102071029B1 (en) 2018-02-27 2018-02-27 Biodegradable polymer hydrogel complex improved in biostability and mechanical properties and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190103559A KR20190103559A (en) 2019-09-05
KR102071029B1 true KR102071029B1 (en) 2020-01-30

Family

ID=67949711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180023994A KR102071029B1 (en) 2018-02-27 2018-02-27 Biodegradable polymer hydrogel complex improved in biostability and mechanical properties and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102071029B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021162529A1 (en) * 2020-02-14 2021-08-19 연세대학교 산학협력단 Phenol derivative-functionalized chondroitin sulfate hydrogel and use of same

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102372213B1 (en) * 2019-09-09 2022-03-08 한국화학연구원 water degradable film containing hyaluronic acid or salt thereof and polyphenol compounds
KR102173790B1 (en) * 2020-02-26 2020-11-03 (주) 제이피케어즈 Drug delivery composition using crosslinked hyaluronic acid polymer and preparation method thereof
KR102599100B1 (en) * 2020-10-29 2023-11-06 강원대학교산학협력단 Hyaluronidase inhibitor-incorporated crosslinked hyaluronic acid hydrogel
CN113975451A (en) * 2021-10-29 2022-01-28 中南大学 Self-healing antibacterial tissue adhesion hydrogel and preparation method and application thereof
CN114395144A (en) * 2022-01-28 2022-04-26 上海瑞凝生物科技有限公司 Hyaluronic acid-polyethylene glycol-layered silicon dioxide composite hydrogel and application thereof
CN114682178B (en) * 2022-04-07 2023-02-10 合肥工业大学 Shape memory type composite aerogel for inhibiting biofouling, preparation method and application thereof
CN114957728B (en) * 2022-06-29 2023-07-04 陕西科技大学 Double-network collagen-based supermolecular hydrogel and preparation method thereof
CN115584034B (en) * 2022-09-20 2024-04-12 中山大学附属第八医院(深圳福田) Injectable hydrogel material for wound repair and preparation method thereof
CN116426025A (en) * 2023-04-04 2023-07-14 浙江大学 Preparation method of waterproof high-strength high-barrier nano chitin composite film

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030232895A1 (en) * 2002-04-22 2003-12-18 Hossein Omidian Hydrogels having enhanced elasticity and mechanical strength properties
KR101512684B1 (en) 2013-06-18 2015-04-24 서울과학기술대학교 산학협력단 Liposome-cellulose hydrogel complex composition for enhanced transdermal delivery of flavonoids
KR101831948B1 (en) 2015-02-13 2018-02-23 주식회사 엔도더마 Microstructure Using Cross-linked Hyaluronic Acid Hydrogel and Process for Preparing the Same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030232895A1 (en) * 2002-04-22 2003-12-18 Hossein Omidian Hydrogels having enhanced elasticity and mechanical strength properties
KR101512684B1 (en) 2013-06-18 2015-04-24 서울과학기술대학교 산학협력단 Liposome-cellulose hydrogel complex composition for enhanced transdermal delivery of flavonoids
KR101831948B1 (en) 2015-02-13 2018-02-23 주식회사 엔도더마 Microstructure Using Cross-linked Hyaluronic Acid Hydrogel and Process for Preparing the Same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Preparation and fracture process of high strength hyaluronic acid hydrogels(Reactive and Functional Polymers 109 (2016) 42-51)*

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021162529A1 (en) * 2020-02-14 2021-08-19 연세대학교 산학협력단 Phenol derivative-functionalized chondroitin sulfate hydrogel and use of same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190103559A (en) 2019-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102071029B1 (en) Biodegradable polymer hydrogel complex improved in biostability and mechanical properties and method for producing the same
Pandit et al. Periodate oxidized hyaluronic acid-based hydrogel scaffolds for tissue engineering applications
Li et al. Injectable, self-healing, antibacterial, and hemostatic N, O-carboxymethyl chitosan/oxidized chondroitin sulfate composite hydrogel for wound dressing
Amirian et al. In-situ crosslinked hydrogel based on amidated pectin/oxidized chitosan as potential wound dressing for skin repairing
US6703444B2 (en) Process for cross-linking hyaluronic acid to polymers
AU2009202809B2 (en) Functionalized inclusion complexes as crosslinkers
US7385052B2 (en) Process for the production of multiple cross-linked hyaluronic acid derivatives
AU773826B2 (en) Hyaluronic acid gel composition, process for producing the same, and medical material containing the same
EP2644623B1 (en) Implantation material comprising biocompatible polymer
Zhang et al. Photopolymerizable thiol-acrylate maleiated hyaluronic acid/thiol-terminated poly (ethylene glycol) hydrogels as potential in-situ formable scaffolds
KR101374271B1 (en) Crosslinked hyaluronic acid epoxide and manufacturing method thereof
EA026886B1 (en) Process for the simultaneous substitution and crosslinking of a polysaccharide via its hydroxyl functional groups
KR101356320B1 (en) A long-lasting injectable hyraluronic acid dermal filler developed by pullulan microsphere
Zhang et al. Biodegradable polymer hydrogel‐based tissue adhesives: A review
Kodavaty Poly (vinyl alcohol) and hyaluronic acid hydrogels as potential biomaterial systems-A comprehensive review
John et al. Nanocellulose-based hydrogels for biomedical applications
Augustine et al. Crosslinking strategies to develop hydrogels for biomedical applications
JP2007516333A (en) Semi-interpenetrating polymer network composition
KR101443673B1 (en) Method for manufacturing hyaluronic acid derivatives sponge and hyaluronic acid derivatives manufactured thereby
Wang et al. Chitosan‐based hydrogels
Paula et al. ROS-degradable PEG-based wound dressing films with drug release and antibacterial properties
KR20190114060A (en) Biodegradable polymer hydrogel complex and method for producing the same
Varshney et al. Superporous soy protein isolate matrices as superabsorbent dressings for successful management of highly exuding wounds: In vitro and in vivo characterization
KR101370865B1 (en) Pullulan hydrogel anti-adhesion agent and method of preparing thereof
KR102598899B1 (en) Hyaluronic acid-based functional hydrogel complex and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant