KR102279313B1

KR102279313B1 - 섬유화 반응 억제를 위한 약물이 코팅된 체내 삽입용 보형물

Info

Publication number: KR102279313B1
Application number: KR1020190013512A
Authority: KR
Inventors: 최영빈; 허찬영; 허범강; 김병휘; 지한비; 신병호
Original assignee: 서울대학교산학협력단; 서울대학교병원
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2021-07-22
Also published as: KR20200096345A

Abstract

본 발명은 섬유화 반응 억제를 위한 약물이 코팅된 체내 삽입용 보형물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 체내 삽입용 보형물은 염증 반응 및 구형 구축을 억제하기 위한 약물을 약효가 있으면서 부작용은 발생하지 않는 적정량의 범위로 코팅하여 장기간 서방형으로 방출시킴으로써 약물의 부작용을 나타내지 않으면서 보형물의 체내 이식으로 발생할 수 있는 이물 반응을 최소화시키는 데 유용하게 사용될 수 있다.

Description

섬유화 반응 억제를 위한 약물이 코팅된 체내 삽입용 보형물{IMPLANT FOR IN VIVO INSERTION COATED WITH DRUG FOR INHIBITING FIBROSIS}

본 발명은 섬유화 반응 억제를 위한 약물이 코팅된 체내 삽입용 보형물에 관한 것이다.

의학적으로 외상에 의한 결함 또는 선천적 결함을 치료하거나 미용을 목적으로 체내 삽입용 보형물을 이식하는 방법이 사용되고 있다. 보형물은 인체에 부작용을 최소화할 수 있는 재료를 사용하여 제조되나, 어떤 보형물이라도 생체 내부에 삽입되면 외부 물질을 조직으로부터 분리하려는 생체의 방어기전에 의해 다양한 부작용이 나타난다. 특히, 실리콘 임플란트(implant)는 유방 관련 질병으로 인한 유방 재건 수술과 미용 목적을 위한 가슴 성형에 임상적으로 널리 사용되고 있는데, 체내에 이식할 경우 이물 반응에 의해 보형물 주위에 과도한 섬유화가 일어나게 되고, 심한 경우 구형 구축(capsular contracture)이 발생하는 문제가 있다. 이물 반응은 비정상적으로 증가된 염증 반응이 지속되면서 발생하는 것으로, 이로 인해 보형물 주변에 피막(capsule)이 형성되어 통증이 유발되고 보형물의 변형이 초래될 수 있다. 구형 구축이 심한 경우 임플란트 교체를 위해 재수술까지 필요할 수 있어, 수술 비용의 부담과 수술 관련 위험성 및 부작용이 증가하게 된다.

이와 같은 구형 구축을 억제하기 위해 이식 환자들은 섬유화 반응 억제를 위해 스테로이드, 비스테로이드 항염증제(non-steroidal anti-inflammatory drugs, NSAIDs), 항생제 등의 약물을 장기간 복용해야 하는데, 환자의 경제적 부담을 초래하고 자주 많은 양을 복용해야 하기 때문에 부작용이 나타나는 문제가 있다. 특히, 염증 억제를 위해 복용하는 스테로이드 계열 약물은 피부가 얇아지고 근육이 손실되는 부작용으로 인해 복용 용량의 범위가 좁은 것으로 알려져 있다.

대한민국 공개특허 제10-2015-0121270호는 가교된 폴리포스포릴콜린으로 코팅된 체내 삽입용 보형물에 관한 것으로, 표면에 친수성을 부여하고, 단백질 및 섬유아세포(fibroblast)의 접착을 현저히 감소시키며, 자극에도 벗겨지지 않는 코팅강도를 부여하는 가교된 폴리포스포릴콜린으로 코팅함으로써 구형 구축 등의 부작용을 감소시킬 수 있는 체내 삽입용 보형물을 개시하고 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제10-2018-0091769호는 섬유화 반응 억제용 보형물에 관한 것으로, 막 유화법으로 제조된 입자에 의해 기공이 형성된 표면에 다층 박막을 코팅함으로써 다층 박막에 의해 일차적으로 섬유화 반응을 억제시키고, 보형물 표면에 형성된 기공의 거칠기에 의해 이차적으로 섬유화 반응을 억제시킬 수 있는 보형물을 개시하고 있다.

상기와 같이 종래 기술들은 보형물의 표면과 코팅층을 개선하여 섬유화 또는 구형 구축을 억제하고자 하나, 섬유화를 억제하는 약물 자체를 탑재시키고 약물 전달 기간 및 탑재량을 조절한 체내 삽입용 보형물에 대해서는 개시하고 있지 않다. 따라서, 약물이 전달되는 기간과 양에 따라 최적화된 치료 효과를 확인하고, 약물의 부작용을 최소화시킬 수 있는 약물 범위를 판단하여, 약효는 유지하면서 부작용을 최소화할 수 있는 적당량의 약물이 코팅된 체내 삽입용 보형물의 개발이 필요하다.

대한민국 공개특허 제10-2015-0121270호 대한민국 공개특허 제10-2018-0091769호

본 발명의 목적은 섬유화 반응 억제를 위한 약물이 코팅된 체내 삽입용 보형물 및 상기 보형물의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 섬유화 반응 억제를 위한 약물이 코팅된 체내 삽입용 보형물을 제공한다.

본 발명은

(a) 섬유화 반응 억제를 위한 약물이 용해된 용액을 준비하는 단계; 및

(b) 체내 삽입용 보형물 상에 상기 용액을 코팅하는 단계;

를 포함하는 체내 삽입용 보형물의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 체내 삽입용 보형물은 염증 반응 및 구형 구축(capsular contracture)을 억제하기 위한 약물을 약효가 있으면서 부작용은 발생하지 않는 적정량의 범위로 코팅하여 장기간 서방형으로 방출시킴으로써, 약물의 부작용을 나타내지 않으면서 보형물의 체내 이식으로 발생할 수 있는 이물 반응을 최소화시키는 데 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 임플란트(implant)에 약물을 스프레이 코팅하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 임플란트에 약물을 딥 코팅하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 트리암시놀론 아세토나이드(triamcinolone acetonide, TA)가 스프레이 코팅된 임플란트의 시간에 따른 누적 약물 방출량을 나타낸 도이다(TA_IP_H: 임플란트 표면적 1 cm²당 5.2 ±0.2 μg의 TA가 탑재, TA_IP_L: 임플란트 표면적 1 cm²당 2.8 ±0.1 μg의 TA가 탑재).
도 4는 TA가 딥 코팅되어 임플란트 표면적 1 cm²당 1.93 μg 탑재된 임플란트의 시간에 따른 누적 약물 방출량을 나타낸 도이다.
도 5는 TA가 딥 코팅되어 임플란트 표면적 1 cm²당 2.8 μg 탑재된 임플란트의 시간에 따른 누적 약물 방출량을 나타낸 도이다.
도 6은 서로 다른 농도의 TA 용액을 분무 코팅한 임플란트를 이식한 렛트의 조직에서 섬유층의 피막(capsule) 두께를 나타낸 도이다(Control: TA를 코팅시키지 않은 임플란트).
도 7은 서로 다른 농도의 TA 용액을 분무 코팅한 임플란트를 이식한 렛트의 조직에서 섬유층의 피막 두께를 측정하여 비교한 도이다.
도 8은 서로 다른 농도의 TA 용액을 분무 코팅한 임플란트를 이식한 렛트의 조직에서 섬유층의 밀도를 나타낸 도이다.
도 9는 서로 다른 농도의 TA 용액을 분무 코팅한 임플란트를 이식한 렛트의 조직에서 섬유층의 밀도를 측정하여 비교한 도이다.
도 10은 서로 다른 농도의 TA 용액을 분무 코팅한 임플란트를 이식한 렛트의 조직에서 피부층의 두께를 나타낸 도이다.
도 11은 서로 다른 농도의 TA 용액을 분무 코팅한 임플란트를 이식한 렛트의 조직에서 피부층의 두께를 측정하여 비교한 도이다.
도 12는 서로 다른 농도의 TA 용액을 분무 코팅한 임플란트를 이식한 렛트의 조직에서 근육층의 두께를 나타낸 도이다.
도 13은 서로 다른 농도의 TA 용액을 분무 코팅한 임플란트를 이식한 렛트의 조직에서 근육층의 두께를 측정하여 비교한 도이다.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

<체내 삽입용 보형물>

본 발명의 한 양태는 섬유화 반응 억제를 위한 약물이 코팅된 체내 삽입용 보형물이다.

본 발명에 따른 약물은 섬유화 반응 억제를 위한 것으로서 보형물을 체내 이식하였을 때 발생할 수 있는 구형 구축(capsular contracture)을 방지하기 위한 것일 수 있다. 본 발명에서 사용하는 용어 "구형 구축"은 이식된 보형물의 주변의 피막(capsule)이 과도한 섬유화로 인해 두껍고 단단하게 형성되는 현상을 의미한다.

본 발명에 따른 약물은 스테로이드, 비스테로이드 항염증제(non-steroidal anti-inflammatory drugs, NSAIDs) 및 항생제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 스테로이드를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 스테로이드는 트리암시놀론 아세토나이드(triamcinolone acetonide), 프레드니솔론(prednisolone), 및 덱사메타손(dexamethasone)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 트리암시놀론 아세토나이드를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 비스테로이드 항염증제는 살리실산(salicylic acid) 파생물, 프로피온산(propionic acid) 파생물 및 초산(acetic acid) 파생물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 살리실산 파생물은 바람직하게는 아스피린일 수 있다.

상기 프로피온산 파생물은 바람직하게는 이부프로펜, 나프록센, 덱스케토프로펜, 록소프로펜, 덱시부프로펜, 페노프로펜, 플루르비프로펜, 케토프로펜 및 옥사프로진으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.

상기 초산 파생물은 바람직하게는 인도메타신, 에토돌락, 케토롤락, 술린닥, 톨메틴, 디클로페낙 및 아세클로페낙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.

본 발명에 따른 항생제는 페니실린계, 세팔로스포린계, 폴리믹신계, 술폰아미드계, 퀴놀론계, 리팜피신계, 아미노글리코사이드계, 마크로라이드계 및 테트라사이클린계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 페니실린계 또는 세팔로스포린계 항생제는 세균 세포벽의 합성을 저해하는 것일 수 있다. 상기 페니실린계 항생제는 바람직하게는 아목시실린 및 암피실린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 세팔로스포린계 항생제는 바람직하게는 세파드록실, 세파트린, 세팔렉신, 세픽심, 세포탁심 및 세파클러로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.

상기 폴리믹신계 항셍제는 세균 세포막 기능을 저해하는 것일 수 있고, 바람직하게는 폴리믹신일 수 있다.

상기 술폰아미드계 항생제는 엽산 합성을 저해하는 것일 수 있고, 바람직하게는 트리메토프림일 수 있다.

상기 퀴놀론계 항셍제는 DNA 합성을 저해하는 것일 수 있고, 바람직하게는 시프로플록사신, 오플록사신, 레보플록사신 및 목시플록사신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.

상기 리팜피신계 항셍제는 RNA합성을 저해하는 것일 수 있고, 바람직하게는 리팜피신일 수 있다.

상기 아미노글리코사이드계, 마크로라이드계, 또는 테트라사이클린계 항생제는 단백질 합성을 저해하는 것일 수 있다. 상기 아미노글리코사이드계 항생제는 바람직하게는 겐타마이신, 아미카신, 토브라마이신 및 네오마이신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 마크로라이드계 항생제는 바람직하게는 에리트로마이신, 아지트로마이신 및 클래리트로마이신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 테트라사이클린계 항생제는 바람직하게는 테트라사이클린, 독시사이클린 및 미노사이클린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.

본 발명에 따른 약물은 약효가 있으면서 부작용은 발생하지 않는 적정량의 범위로 탑재량이 조절될 수 있다. 상기 약물은 섬유화 반응을 억제하면서 부작용이 발생하지 않기 위한 관점에서, 탑재량이 보형물 표면적 1 cm²당 바람직하게는 0.2 μg 내지 3.5 μg, 더 바람직하게는 0.25 μg 내지 3.25 μg, 가장 바람직하게는 0.275 μg 내지 3.0 μg일 수 있다. 구체적으로, 약물의 탑재량이 상기 범위 미만이면 섬유화 반응이 억제되지 않을 수 있고, 상기 범위 초과이면 부작용이 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 약물은 장기간에 걸쳐 서방형으로 방출되는 것일 수 있고, 바람직하게는 7일 이상 방출되는 것일 수 있다. 섬유화로 인한 피막 형성은 보형물 이식 직후 일어나는 급성 염증을 지나 7일 이후에 나타나는 만성 염증 반응으로 인하여 일어나게 된다. 이 때 TGF-β와 같은 염증 촉진 사이토카인(cytokine)이 과다 발현 되게 되고, 이로 인해 동원되고 활성화된 섬유아세포가 세포 외 기질을 과다 생성하면서 섬유화 반응이 일어나게 된다. 그러므로 체내 삽입용 보형물에 탑재된 약물은 7일 이상으로 장기간 방출되어야 효과적으로 섬유화를 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 약물의 코팅은 분무 코팅(spray coating), 딥 코팅(dip coating), 전기방사(electrospinning), 점적(dropping) 또는 솔질(brushing) 등의 방법을 사용할 수 있고, 바람직하게는 분무 코팅 또는 딥 코팅 방법을 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 용어 "체내 삽입용 보형물"은 간략히 "보형물"이라고도 하며, 손상 또는 결손된 생체 조직의 재건이나 대체, 미용을 위한 성형의 용도, 또는 치료를 위해 신체 내에 삽입하는 구조물을 의미하고, 일례로 고체 형태의 구조물 또는 유동성을 가진 밀폐된 주머니 형태의 구조물 등의 형태일 수 있다.

본 발명에 따른 체내 삽입용 보형물은 실리콘 또는 폴리우레탄으로 형성되는 보형물일 수 있다. 상기 보형물은 통상의 실리콘 백 보형물, 실리콘 겔 보형물, 코헤시브 실리콘 겔 보형물 또는 폴리텍 보형물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 체내 삽입용 보형물은 손상 또는 결손된 생체 조직의 재건이나 대체 용도, 미용을 위한 성형의 용도, 또는 치료를 위한 용도로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 유방 확대 또는 재건용일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

<체내 삽입용 보형물의 제조방법>

본 발명의 다른 양태는

(b) 체내 삽입용 보형물 상에 상기 용액을 코팅하는 단계;

를 포함하는 체내 삽입용 보형물의 제조 방법이다.

상기 약물의 종류, 약물의 탑재량, 약물의 방출 기간, 코팅 방법, 보형물의 종류, 보형물의 용도는 상기 체내 삽입용 보형물에 대한 설명에서 기재한 바와 같다.

본 발명에 따른 체내 삽입용 보형물의 제조 방법은 약효가 있으면서 부작용은 발생하지 않는 적정량의 범위로 탑재량을 조절하기 위한 관점에서 바람직하게는 0.0003% w/v 내지 0.006% w/v, 더 바람직하게는 0.0004% w/v 내지 0.0055% w/v, 가장 바람직하게는 0.0005% w/v 내지 0.005% w/v의 농도로 약물이 용해된 용액을 분무 코팅하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 용액에 사용된 용매는 바람직하게는 아세톤일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 체내 삽입용 보형물의 제조 방법은 약효가 있으면서 부작용은 발생하지 않는 적정량의 범위로 탑재량을 조절하기 위한 관점에서 바람직하게는 0.01% w/v 내지 0.1% w/v, 더 바람직하게는 0.03% w/v 내지 0.1% w/v, 가장 바람직하게는 0.05% w/v 내지 0.1% w/v 의 농도로 약물이 용해된 용액을, 바람직하게는 1 내지 30분, 더 바람직하게는 3 내지 30분, 가장 바람직하게는 5 내지 30분 동안 딥 코팅하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 용액에 사용된 용매는 바람직하게는 이소프로필 알코올일 수 있다.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

제조예: 약물이 코팅된 임플란트(implant) 제조

임상적으로 이용되는 임플란트 쉘(shell)(BATT-H 295, Hans Biomed, 한국)에 서로 다른 농도의 트리암시놀론 아세토나이드(triamcinolone acetonide, TA)(Tokyo Chemical Industry, 일본)를 코팅하여 실리콘 임플란트 샘플을 제조하였다.

제조예 1: 분무 코팅을 이용한 임플란트 제조

임플란트 쉘을 지름 2 cm(면적 3.14 cm²), 두께 1.5 mm의 원형으로 자르고, 쉘의 바깥 면에 아세톤을 용제로 제조한 TA 용액을 스프레이 코팅하였다. 구체적으로, 0.8 mm 노즐 구멍(Dawon Metal, 한국)을 이용하여 1.03 바(bar)의 압력으로 임플란트와 노즐간의 거리를 20 cm로 하여 2초 동안 스프레이 코팅하였고, 상기 과정을 30분의 간격을 두고 총 2회 반복한 후 45℃에서 1시간 동안 건조하였다. 이와 같이 제조한 2개 쉘의 안쪽면을 의료용 에폭시(epoxy)로 접합하였다. 간략한 분무 코팅 과정의 모식도는 도 1과 같고, 실시예 및 비교예에서 코팅에 사용된 TA 용액의 농도는 하기 표 1과 같다.

	비교예 1	비교예 2	비교예 3	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 4
스프레이 코팅 용액 농도(% w/v)	무처리	0.01	0.007	0.005	0.001	0.0005	0.0001

제조예 2: 딥 코팅을 이용한 임플란트 제조

임플란트 쉘을 지름 2 cm(면적 3.14 cm²), 두께 1.5 mm의 원형으로 자르고, 이소프로필 알코올을 용제로 제조한 TA 용액을 딥 코팅하였다. 구체적으로, 임플란트를 TA 용액에 잠기게 넣은 뒤 25℃, 150 rpm 조건의 진탕 배양기(shaking incubator)(SI-600R, Jeio Tech, 한국)에 넣었다. 5분, 10분, 또는 30분 후 임플란트를 꺼내 이소프로필 알코올로 10초 동안 세척하고, 초순수(DI water)로 다시 10초 동안 세척하였다. 세척한 임플란트를 70℃에서 2시간 동안 건조하고, 55℃에서 EO(Ethylene oxide) 가스로 멸균하였다. 간략한 딥 코팅 과정의 모식도는 도 2와 같고, 실시예 및 비교예에서 코팅에 사용된 TA 용액의 농도는 하기 표 2와 같다.

	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	실시예 8	비교예 5	비교예 6	실시예 9
딥 코팅 용액 농도(% w/v)	0.05	0.07	0.1	0.05	0.1	0.15	0.2	0.05
딥 코팅 시간	5	5	5	10	10	10	10	30

실험예 1: 약물 탑재량 평가

실시예 및 비교예에서 제조된 임플란트에 탑재된 약물의 양을 고성능 액체 크로마토그래피(high-performance liquid chromatography, HPLC)(Agilent 1260 series, Agilent Technologies, 미국)를 이용하여 측정하였다.

구체적으로, 실시예 1 내지 9와 비교예 1 내지 6에서 제조된 각각의 임플란트를 디메틸포름아미드(dimethylforamide)에 충분히 잠기게 넣고, 1일 후 다이아몬실(Diamonsil) 컬럼(C18, 150x4.6 mm, 5 mm)(Dikma, 미국)을 이용한 HPLC로 분석하였다. 이동상으로는 PBS(pH 2.5) 및 아세토니트릴(acetonitrile)을 1:1의 부피비로 혼합하여 사용하였고, 부피는 50 μl, 유속은 1 ml/min으로 수행하였다.

분무 코팅	약물 탑재량 (μg/cm²)	딥 코팅	약물 탑재량 (μg/cm²)
비교예 1	0	비교예 5	5.31
비교예 2	5.2 ±0.2	비교예 6	7.68
비교예 3	4.12 ±0.37	실시예 4	0.94
비교예 4	0.156	실시예 5	1.23
실시예 1	2.8 ±0.1	실시예 6	2.23
실시예 2	0.490	실시예 7	1.93
실시예 3	0.290	실시예 8	3.13
-	-	실시예 9	2.8

그 결과, 실시예 및 비교예에서 TA의 탑재량은 상기 표 3과 같이 측정되었다. 이로부터, 분무 코팅의 경우 0.005% w/v 내지 0.0005% w/v 농도의 용액을, 딥 코팅의 경우 0.05% w/v 내지 0.1% w/v 농도의 용액을 이용하여 코팅하였을 때 본 발명에 따른 탑재량을 나타내는 것을 알 수 있었다.

실험예 2: 약물 방출 평가

시간의 흐름에 따른 약물 방출 양상을 확인하기 위해 실시예 1, 7 및 9와 비교예 2에서 제조된 임플란트의 약물 방출 평가를 수행하였다.

구체적으로, 각각의 임플란트를 PBS(pH 7.4)에 잠기게 넣은 뒤 37℃, 125 rpm 조건의 진탕 배양기에 넣었다. 1일, 3일, 7일, 14일, 21일, 28일 42일, 56일, 및 84일째에 각각 5 ml의 용출액을 수집하였고, 싱크 조건(sink condition)을 유지하기 위해 수집한 용출액과 동일한 양의 PBS를 채워주었다. 각각의 용출액에 대해 실험예 1과 동일한 방법으로 HPLC를 수행하여 방출된 약물의 양을 측정하였다.

그 결과, 도 3 내지 5에 나타낸 바와 같이, 실시예 1(표면적당 2.8 ±0.1 μg/cm²의 약물 탑재), 실시예 7(표면적당 1.93 μg/cm²의 약물 탑재), 실시예 9(표면적당 2.8 μg/cm²의 약물 탑재) 및 비교예 2(표면적당 5.2 ±0.2 μg/cm²의 약물 탑재)의 임플란트는 모두 초반 3일까지는 버스트 방출(burst release) 형상을 나타냈고, 이후 지속적으로 서방형으로 방출되었다. 하루에 방출되는 양은 실시예 1은 0.01 μg/cm²/day, 실시예 7은 0.12 μg/cm²/day, 실시예 9는 0.09 μg/cm²/day, 비교예 2는 0.02 μg/cm²/day로 나타났다. 이로부터, 본 발명에 따른 탑재량을 가지는 임플란트는 코팅 방법과 무관하게 유사한 방출 양상을 나타내는 것을 알 수 있었다.

실험예 2: 항섬유화 효과 평가

실시예 및 비교예에서 제조한 임플란트의 항섬유화 효과를 확인하기 위해 실험동물에 임플란트를 이식한 뒤 형성된 섬유층의 두께 및 밀도를 측정하였다.

2-1. 임플란트 이식 및 조직 생검

동물 실험은 서울대학교 분당병원의 동물실험윤리위원회(Institute of animal care and use committee, IACUC)에서 승인된 프로토콜에 따라 수행되었다. 구체적으로, 8주령의 250g 수컷 랫트(Sprague Dawley)의 피부를 절개한 뒤 피하 포켓(subcutaneous pocket)에 실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 3 및 4에서 제조된 각각의 임플란트를 이식하고 피부를 봉합하였고, 4주 후, 이산화탄소를 이용하여 렛트를 안락사한 뒤 표피, 진피, 피막 및 임플란트를 포함하는 조직을 생검하였다. 생검 조직을 4% 파라포름알데하이드(paraformaldehyde)에서 고정한 뒤 파라핀에 박아 넣었고, 파라핀 제거를 위해 조직 슬라이드를 60℃에서 1시간 동안 두어 파라핀을 녹인 뒤 각각 5분씩 3번 자일렌(xylene)에 넣었다.

2-2. 섬유층의 두께 측정

임플란트 주변에 형성된 섬유층의 두께를 측정하기 위해 상기 조직 슬라이드를 H&E(hematoxylin and eosin) 염색하여 현미경으로 관찰하였다. 구체적으로, 현미경(BX43. Olympus, 일본)으로 40배의 이미지를 얻고, 등쪽(dorsal) 피하 근육의 낮은 부분과 실리콘 임플란트의 높은 부분 사이 영역의 피막층에서 가장 얇은 영역의 두께를 측정하였다.

그 결과, 도 6 및 7에 나타낸 바와 같이, 약물을 처리하지 않은 비교예 1(control)에 비해 실시예 1 내지 3(0.005% TA, 0.001% TA, 0.0005% TA) 및 비교예 3(0.007% TA)은 섬유층의 두께가 유의미하게 감소하였으나, 비교예4(0.0001% TA)는 유의미한 차이가 없었다.

2-3. 섬유층의 밀도 측정

임플란트 주변에 형성된 섬유층의 두께를 측정하기 위해 상기 조직 슬라이드를 MT(Masson's trichrome) 염색하여 현미경으로 관찰하였다. 구체적으로, 현미경으로 400배의 이미지를 얻고, 파란색으로 염색된 콜라겐 면적을 이미지 J 소프트웨어(ver.1.47 software, National Institutes of Health, 미국)로 측정한 뒤 조직의 총 면적으로 나누어 백분율을 계산하였다.

그 결과, 도 8 및 9에 나타낸 바와 같이, 약물을 처리하지 않은 비교예 1(control)에 비해 실시예 1 내지 3(0.005% TA, 0.001% TA, 0.0005% TA) 및 비교예 3(0.007% TA)은 섬유층의 밀도가 유의미하게 감소하였으나, 비교예4(0.0001% TA)는 유의미한 차이가 없었다.

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상기 실험결과로부터, 본 발명에 따른 탑재량을 가지는 임플란트는 항섬유화 효과가 나타남을 알 수 있었다.

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실험예 3: 부작용 평가

실시예 및 비교예에서 제조한 임플란트의 피부 얇아짐(skin thinning) 및 근육 손실(muscle loss)의 부작용을 확인하기 위해 실험동물에 임플란트를 이식한 뒤 피부층 및 근육층의 두께를 측정하였다.

3-1. 피부층의 두께 측정

실험예 2-2와 동일한 방법으로 조직 슬라이드를 관찰하여 표피, 진피 및 피하 조직을 포함하는 전체 피부층에서 가장 얇은 영역의 두께를 측정하였다.

그 결과, 도 10 및 11에 나타낸 바와 같이, 약물을 처리하지 않은 비교예 1(control)에 비해 실시예 1 내지 3(0.005% TA, 0.001% TA, 0.0005% TA) 및 비교예 3 및 4(0.007% TA, 0.0001% TA)는 피부층의 두께가 감소하지 않았다.

3-2. 근육층의 두께 측정

실험예 2-2와 동일한 방법으로 조직 슬라이드를 관찰하여 등쪽 피하 근육 층에서 가장 얇은 영역의 두께를 측정하였다.

그 결과, 도 12 및 13에 나타낸 바와 같이, 약물을 처리하지 않은 비교예 1(control)에 비해 실시예 2 및 3(0.001% TA, 0.0005% TA) 및 비교예 4(0.0001% TA)는 근육층의 두께가 감소하지 않았으나, 비교예 3(0.007% TA)은 유의미하게 감소하였다.

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상기 실험결과로부터, 본 발명에 따른 탑재량을 가지는 임플란트는 부작용이 나타나지 않음을 알 수 있었다.

결론적으로, 본 발명에 따른 탑재량을 가지는 임플란트는 부작용 없이 항섬유화 효과를 나타냄을 알 수 있었다.

Claims

섬유화 반응 억제를 위한 약물이 보형물 표면적 1 cm²당 0.2 μg 내지 3.5 μg 코팅되어 있고,
상기 약물은 스테로이드, 비스테로이드 항염증제 및 항생제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내삽입용 보형물.
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제1항에 있어서,
상기 스테로이드는 트리암시놀론 아세토나이드, 프레드니솔론, 및 덱사메타손으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 보형물.
제1항에 있어서,
상기 비스테로이드 항염증제는 살리실산 파생물, 프로피온산 파생물 및 초산 파생물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 보형물.
제1항에 있어서,
상기 항생제는 페니실린계, 세팔로스포린계, 폴리믹신계, 술폰아미드계, 퀴놀론계, 리팜피신계, 아미노글리코사이드계, 마크로라이드계 및 테트라사이클린계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 보형물.
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제1항에 있어서,
상기 약물은 7일 이상 서방형으로 방출되는 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 보형물.
제1항에 있어서,
상기 체내 삽입용 보형물은 실리콘 보형물인 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 보형물.
제1항에 있어서,
상기 체내 삽입용 보형물은 유방 확대 또는 재건용인 것을 특징으로 하는 체내 삽입용 보형물.
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