KR102385695B1 - Novel hyaluronic acid -amino hydrogel complex composition with semi-IPN structure for soft tissue repair and augmentation and an use thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a biopolymer which forms a weak interpenetration network (semi-IPN) structure by a secondary annealing effect of complex amino acids in which a specific component content is changed in a high-density hyaluronic acid structure, and a method for preparing the same.

Description

세미-아이피엔 구조를 이루는 연조직 수복 및 확대를 위한 신규한 히알루론-복합 아미노 하이드로 겔 조성물 및 이의 용도{Novel hyaluronic acid -amino hydrogel complex composition with semi-IPN structure for soft tissue repair and augmentation and an use thereof}Novel hyaluronic acid-amino hydrogel complex composition with semi-IPN structure for soft tissue repair and augmentation and an use thereof }

본 명세서는 세미-아이피엔 구조를 이루는 연조직 수복 및 확대를 위한 신규한 히알루론-복합 아미노 하이드로 겔 조성물, 이의 제조 방법 및 이의 용도에 관한 것이다.The present specification relates to a novel hyaluron-complex amino hydrogel composition for soft tissue repair and enlargement forming a semi-IPN structure, a method for preparing the same, and a use thereof.

피부 노화 (skin aging)는 점진적이고 돌이킬 수 없는 현상이다. 피부 노화는 시간이 지남에 따라 발생하며 알코올 섭취, 담배 및 자외선 노출과 같은 생활 방식등의 요인에 의해 영향을 받는다. 안면 피부의 노화는 위축, 탄력감소, 피부의 팽창등 크게 세가지 원인으로 인해 대부분 발생된다. 첫째, 위축은 급속한 피부 조직 두께의 감소로 인해 발생된다. 둘째, 탄력감소는 피하조직의 감소로 인해 눈 주위와 뺨의 처짐 현상으로 인해 발생된다. 셋째, 피부의 팽창은 과체중으로 인한 조직의 팽창이 주된 원인으로 작용한다. 이러한 현상으로 인하여 피부 노화가 대부분 발생되는 주요 원인으로 작용한다. 상기의 원인으로 발생되어 손실된 연조직의 보다 효율적인 수복을 위해 대표적으로 가교된 히알루론이 보편적으로 사용되고 있다. Skin aging is a gradual and irreversible phenomenon. Skin aging occurs over time and is influenced by factors such as alcohol intake, tobacco use, and lifestyle such as exposure to UV rays. Aging of the facial skin is mainly caused by three main causes: atrophy, loss of elasticity, and swelling of the skin. First, atrophy is caused by a rapid decrease in skin tissue thickness. Second, the loss of elasticity is caused by sagging around the eyes and cheeks due to the decrease in the subcutaneous tissue. Third, the expansion of the skin is mainly caused by tissue expansion due to overweight. Due to this phenomenon, it acts as a major cause of skin aging. Cross-linked hyaluron is commonly used for more efficient repair of soft tissues that have been lost due to the above reasons.

히알루론은 우수한 생체적합성을 가지고 있으나, 낮은 물성과 체내 Hyaluronidase(HYAL)의 발현으로 인해 짧은 분해 기간을 가지는 문제점이 있다. 시판되는 히알루론의 일반적인 제조 방법은 잘 알려져 있다. 히알루론의 수용성 및 확산성을 감소시키고 히알루론의 점도를 증가시키기 위해 히알루론을 결합하는 다양한 방법과 히알루론을 가교 결합시키는 다양한 방법도 알려져있다. U.S. Pat. Nos. 5,356,883 의 내용이 본 명세서의 참조로 포함된다. 또한, 많은 형태의 히알루론은, 예를 들어 수술에서 유착방지용 보조제, 관절의 보조제, 안과 시술에 대한 보조제, 조직 공학용 지지체로 사용되고 있다. U.S. Pat. Nos. 6,013,679 의 내용이 본 명세서의 참조로 포함된다.Although hyaluron has excellent biocompatibility, it has a problem of having a short decomposition period due to low physical properties and expression of hyaluronidase (HYAL) in the body. General methods for preparing commercially available hyaluron are well known. Various methods of binding hyaluron and crosslinking of hyaluron are also known to reduce the water solubility and diffusivity of hyaluron and increase the viscosity of hyaluron. U.S. Pat. Nos. No. 5,356,883 is incorporated herein by reference. In addition, many forms of hyaluron are used, for example, as an adjuvant for preventing adhesions in surgery, an adjuvant for joints, an adjuvant for ophthalmic procedures, and a support for tissue engineering. U.S. Pat. Nos. 6,013,679 is incorporated herein by reference.

그러나, 이러한 히알루론 제품을 연조직(soft tissue) 부위에 시술 시 여러 가지 결함이 존재한다. 특히 생체 내 특성과 외과적 유용성 사이의 절충안이 필요하다. 예를 들어, 바람직한 생체 내 기계적 및 생물학적 안정성 특성을 갖도록 충분히 화학적으로 변형되거나 가교된 히알루론은 점성이 매우 높아 미세 바늘을 통한 주입이 어렵거나 불가능할 수 있다. 반대로 주사 가능한 히알루론은 생체 내 생물 안정성 및 기계적 특성이 낮을 수 있는 문제점이 존재한다. However, there are several defects when such a hyaluron product is applied to a soft tissue area. In particular, a compromise between in vivo properties and surgical utility is required. For example, hyaluron that has been sufficiently chemically modified or crosslinked to have desirable in vivo mechanical and biological stability properties may be very viscous and difficult or impossible to inject through a microneedle. Conversely, injectable hyaluron may have low in vivo biostability and mechanical properties.

한 예로, 일반적으로 광범위한 문헌에는 알칼리성하에서 몰(mol) 대 몰(mol), 당량(equivalent) 대 당량(equivalent)으로 반응시키거나, 또 다른 방법으로 히알루론산 1g 당 1,4-butanediol diglycidyl ether(BDDE)의 투입량이 100 내지 300ul을 투입하여 가교시킨다. 상기의 가교제 투입 시 가교시간을 감소시키면 졸 상태이며, 반대로 가교시간을 증가시킬수록 단단한 겔 상태를 형성한다. 졸 상태에서는 가교제를 제거 시 투석막을 이용하지만 가교된 히알루론산 네트워크에서 가교제가 원하는 방향으로 제거되지 않는다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 투석시간을 증가시켜 잔류 가교제를 제거한다. 그러나 이러한 방법은 가교된 히알루론이 희석되므로써 점탄성을 감소시키는 문제점이 발생된다. 또한, 겔 상태에서는 가교제를 제거 시 다량의 PBS 및 멸균수로 세척을 하여 제거한다. 그러나 이러한 상태는 겔 표면의 가교제는 제거 가능하지만, 겔 내부의 가교제는 제거될 수 없다. For example, in general, extensive literature contains 1,4-butanediol diglycidyl ether (1,4-butanediol diglycidyl ether ( BDDE) is crosslinked by adding 100 to 300ul. If the crosslinking time is reduced when the crosslinking agent is added, it is in a sol state. Conversely, as the crosslinking time is increased, a hard gel state is formed. In the sol state, a dialysis membrane is used to remove the crosslinking agent, but the crosslinking agent is not removed in the desired direction from the crosslinked hyaluronic acid network. Therefore, in order to solve this problem, the residual crosslinking agent is removed by increasing the dialysis time. However, this method has a problem of reducing the viscoelasticity by diluting the cross-linked hyaluron. In addition, when removing the crosslinking agent in the gel state, it is removed by washing with a large amount of PBS and sterile water. However, in this state, the crosslinking agent on the surface of the gel can be removed, but the crosslinking agent inside the gel cannot be removed.

이러한 문제를 극복하기 위해 히알루론의 특수한 가교 기술이 필요하다. 이유는, 높은 함량의 가교제 투입 시 히알루론 겔의 물리학적, 화학적 및 생물학적 특성을 변형시키게 되고, 체내 주입 시 면역 세포 등을 공격하여 염증, 육아종 형성 등 부작용을 발생시킬 확률이 높다. 따라서 일차적으로 가교제의 함량을 최소화 시킬 수 있는 하이브리드형 히알루론산 제품의 공정기술이 필요하다. To overcome this problem, a special crosslinking technology of hyaluron is required. The reason is that when a high content of the crosslinking agent is injected, the physical, chemical and biological properties of the hyaluron gel are modified, and when injected into the body, it attacks immune cells, etc., and there is a high probability of causing side effects such as inflammation and granuloma formation. Therefore, there is a need for a process technology for hybrid hyaluronic acid products that can minimize the content of the crosslinking agent.

즉, 상기의 언급된 가교된 히알루론산 문제점을 해결하기 위해, 졸(sol) 상태의 모노패직(monophasic)과 겔(gel) 클러시(crush) 상태의 바이패직(biphasic) 의 중간 모폴로지(morphology) 및 특성을 갖춘 하이브리드형 히알루론산 제품이 요구된다. 현재 상용화된 히알루론 기반 대표적인 더말필러(DERMAL FILLERS) 제품은 NASHA 기술 및 OBT 기술이 적용된 갈더마(Galderma)사의 레스틸렌(Restylane)과 VYCROSS기술이 적용된 엘러간(Allergan)사의 쥬비덤(Juvederm)이 전세계 시장의 약 70%를 차지하고 있다. 이들 히알루론 필러 기반 더말필러(DERMAL FILLERS)의 장점은 가교제 함량을 기타 제품에 비해 상대적으로 적은 양을 투입하여 최종 제품의 높은 밀도를 구현하는 자체 공정기법을 사용하여 제조한 제품으로 안정성 면에서 여타의 제품과 차이가 있다.That is, in order to solve the above-mentioned cross-linked hyaluronic acid problem, the intermediate morphology of a monophasic in a sol state and a biphasic in a gel crush state And hybrid-type hyaluronic acid products with characteristics are required. Currently commercialized hyaluron-based representative Dermal Fillers products are Galderma’s Restylane with NASHA and OBT technology and Allergan’s Juvederm with VYCROSS technology. It occupies about 70% of the market. The advantage of these hyaluron filler-based dermal fillers is that they are manufactured using their own process technology to realize high density of the final product by injecting a relatively small amount of crosslinking agent compared to other products. is different from the product of

그러나, 히알루론은 안정적인 볼륨형성에는 탁월하지만 손실된 연조직(sofr tissue)의 효율적인 수복(repair)에는 의문점이 야기된다.However, although hyaluron is excellent for stable volume formation, questions are raised about the efficient repair of lost soft tissue.

이러한 문제점을 해결하기 위해 히알루론과 조직 수복(tissue reparing)에 보다 효과적인 물질 및 성분을 블랜딩하거나 화학적으로 결합시키는 연구가 활발히 진행되고 있지만 상품화는 미비한 실정이다.In order to solve this problem, research on blending or chemically combining hyaluron with more effective substances and components for tissue reparing is being actively conducted, but commercialization is insufficient.

미국특허 제 5,356,883 호U.S. Patent No. 5,356,883 미국특허 제 6,013,679 호U.S. Patent No. 6,013,679 국제특허공보 WO 2008-008857 호International Patent Publication No. WO 2008-008857 미국특허 제 8,071,722 호US Patent No. 8,071,722 미국특허 제 7,674,882 호US Patent No. 7,674,882 미국특허 제 8,178,656 호U.S. Patent No. 8,178,656

Bioconjugate Chemistry, 2010, 21, 240-247 : Joem Y., et al., Effect of cross-linking reagents for hyaluronic acid hydrogel dermal fillers on tissue augmentation and regeneration. Bioconjugate Chemistry, 2010, 21, 240-247: Joem Y., et al., Effect of cross-linking reagents for hyaluronic acid hydrogel dermal fillers on tissue augmentation and regeneration. Carbohydrate Polymers, 2007, 70,251-257 : Jeon, O., et al., Mechani cal properties and degradation behaviors of hyaluronic acid hydrogels cross-linked at various cross-linking densities. Carbohydrate Polymers, 2007, 70,251-257: Jeon, O., et al., Mechani cal properties and degradation behaviors of hyaluronic acid hydrogels cross-linked at various cross-linking densities. J. Am. Chem. Soc., 1955, 77 (14), 3908-3913 : Schroeder W., et al., The amino acid composition of Bombyx mori silk fibroin and of Tussah silk fibroin. J. Am. Chem. Soc., 1955, 77 (14), 3908-3913: Schroeder W., et al., The amino acid composition of Bombyx mori silk fibroin and of Tussah silk fibroin. Biomacromolecules, 2010, 11 (9), 2230-2237 : Serban, M., et. Al. Modular elastic patches: mechani cal and biological effects. Biomacromolecules, 2010, 11 (9), 2230-2237: Serban, M., et. Al. Modular elastic patches: mechani cal and biological effects. Journal of Materials Chemistry, 2009, 19,6443-6450 : Murphy A., et al., Biomedical applications of chemically modified silk fibroin . Journal of Materials Chemistry, 2009, 19,6443-6450: Murphy A., et al., Biomedical applications of chemically modified silk fibroin. Biomacromolecules, 2004, 5, 751-757 : Sohn, S., et al., Phase behavior and hydration of silk fibroin. Biomacromolecules, 2004, 5, 751-757: Sohn, S., et al., Phase behavior and hydration of silk fibroin. Marsh, R. E., R. B. Corey, and L. Pauling (1995) An investigation of the stucture of silk fibroin. Biochim. Biophys. Acta. 16: 1-34 Marsh, R. E., R. B. Corey, and L. Pauling (1995) An investigation of the stucture of silk fibroin. Biochim. Biophys. Acta. 16: 1-34 Lee, K-G., Y.-W. Lee, J.-H. Yeo, J. Nam, H.-Y. Kweon, and Y.-H. Park (1999) Structural characteristics of silk fibroin gel on the preparation conditions Lee, K-G., Y.-W. Lee, J.-H. Yeo, J. Nam, H.-Y. Kweon, and Y.-H. Park (1999) Structural characteristics of silk fibroin gel on the preparation conditions

이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 연구를 한 결과, VLT (Vector Linker Technology)을 이용한 고밀도로 가교된 히알루론과 성분 함량이 지정된 실크조성물이 상호 화학적 가교 없이 블랜딩 후 약한 상호 침투성 네트워크(semi-IPN) 고분자를 형성하여 히알루론의 단점을 보완한 복합조성물, 이의 공정 과정 및 그 의 용도에 관한 것이다.Accordingly, the present inventors conducted research to solve the above problems, and as a result, a high-density cross-linked hyaluron using VLT (Vector Linker Technology) and a silk composition with a specified component content were blended without mutual chemical cross-linking after blending with a weak interpenetrating network ( It relates to a composite composition that compensates for the shortcomings of hyaluron by forming a semi-IPN) polymer, its process, and its use.

보다 구체적으로, 본 발명의 하이드로겔은 조직 이식 생존력 및 연조직 확대를 보다 효율적으로 개선하는데 유용한 히알루론-실크 복합 조성물에 관한 것이다.More specifically, the hydrogel of the present invention relates to a hyaluron-silk composite composition useful for more efficiently improving tissue graft viability and soft tissue enlargement.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above. The object of the present invention will become clearer from the following description, and will be realized by means and combinations thereof described in the claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하기와 같은 과제의 해결 수단을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides means for solving the following problems.

본 발명의 일측면은 히알루론산 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법에 있어서, 상기 방법은 a) 평균분자량이 10 kDa 내지 1500 kDa인 저분자량의 히알루론산 조성물을 준비하는 단계; b) 평균분자량이 1600 kDa 내지 4500 kDa인 고분자량의 히알루론산 조성물을 준비하는 단계; c) 글리신, 세린 및 알라닌의 함유량이 변화된 피브로인 조성물을 준비하는 단계 ; d) 상기 a)의 저분자량의 히알루론산 조성물과 상기 b)의 고분자량의 히알루론산 조성물을 화학적으로 1차 가교하는 단계; 및 e) 상기 d) 단계에서 생성된 랜덤 코폴리머와 상기 c) 단계의 피브로인 조성물을 블랜딩하여 semi-IPN 구조를 형성하는 단계;를 포함하는, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a method for preparing a hyaluronic acid-based hydrogel composition, the method comprising: a) preparing a low molecular weight hyaluronic acid composition having an average molecular weight of 10 kDa to 1500 kDa; b) preparing a high molecular weight hyaluronic acid composition having an average molecular weight of 1600 kDa to 4500 kDa; c) preparing a fibroin composition in which the contents of glycine, serine and alanine are changed; d) chemically primary crosslinking the low molecular weight hyaluronic acid composition of a) and the high molecular weight hyaluronic acid composition of b); And e) blending the random copolymer generated in step d) with the fibroin composition of step c) to form a semi-IPN structure; it provides a method for producing a hyaluron-based hydrogel composition, comprising a.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 a) 단계의 히알루론산의 평균분자량은 30kDa 내지 1,000kDa 인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다. In one aspect of the present invention, the average molecular weight of the hyaluronic acid in step a) is 30 kDa to 1,000 kDa, to provide a method for producing a hyaluronic-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 a) 단계의 저분자량 히알루론산은 가교제를 히알루론산 투입 그램당 15ul 내지 35ul의 양으로 투입하고, pH 12 내지 pH 14, 278K 내지 298K의 온도조건, 4시간 내지 10시간의 시간 동안 반응시켜 준비되는 것인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, for the low molecular weight hyaluronic acid in step a), the crosslinking agent is added in an amount of 15ul to 35ul per gram of hyaluronic acid input, pH 12 to pH 14, temperature conditions of 278K to 298K, 4 hours to It provides a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition, which is prepared by reacting for a time of 10 hours.

일 구현예에 있어서, 상기 가교제는 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르(1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE)인, 하이드로 겔 조성물의 제조방법을 제공한다.In one embodiment, the crosslinking agent is 1,4-butanediol diglycidyl ether (1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE), provides a method for preparing a hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 b) 단계의 히알루론산의 평균분자량은 2,000kDa 내지 4,000kDa인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the average molecular weight of the hyaluronic acid in step b) is 2,000 kDa to 4,000 kDa, it provides a method for preparing a hyaluronic-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 b)단계의 고분자량 히알루론산은 가교제를 히알루론산 투입 그램당 15ul 내지 75ul의 양으로 투입하고, pH 12 내지 pH 14, 278K 내지 298K의 온도조건, 24시간 내지 50시간 동안 반응시켜 준비되는 것인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, for the high molecular weight hyaluronic acid in step b), the crosslinking agent is added in an amount of 15ul to 75ul per gram of hyaluronic acid input, pH 12 to pH 14, temperature conditions of 278K to 298K, 24 hours to It provides a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition, which is prepared by reacting for 50 hours.

일 구현예에 있어서, 상기 가교제는 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르(1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE)인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one embodiment, the crosslinking agent is 1,4-butanediol diglycidyl ether (1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE) provides a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 c) 단계의 피브로인 조성물은 세린이 10 내지 14 mol%, 글리신이 42 내지 47 mol% 및 알라닌이 27 내지 32 mol%인 피브로인에 대하여 세린이 40% 이하로 감소되고, 글리신이 5% 이상 증가되며, 알라닌이 5% 이상 증가된 것인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the fibroin composition of step c) has 10 to 14 mol% of serine, 42 to 47 mol% of glycine, and 27 to 32 mol% of alanine. Serine is reduced to 40% or less with respect to fibroin. And, glycine is increased by 5% or more, and alanine is increased by 5% or more.

일 구현예에 있어서, 상기 c) 단계의 피브로인 조성물은, 평균분자량이 100 kDa 이하이며, 글리신의 함량은 피브로인 조성물 전체 중량에 대하여 40 내지 50 중량% 이며, 상기 글리신은 글리신(β)와 글리신(α)의 중량비는 0.1 : 99.9 내지 10 : 90의 범위이며, 알라닌의 함량은 피브로인 조성물 전체 중량에 대하여 25 내지 35 중량%이며, 상기 알라닌은 알라닌(β)와 알라닌(α)의 중량비는 0.1 : 99.9 내지 10 : 90로 범위이며, 피브로인 내에 중쇄(heavy chain)와 경쇄(light chain)의 mol 비율이 0.1 : 99.9 내지 10 : 90 인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one embodiment, the fibroin composition of step c) has an average molecular weight of 100 kDa or less, the content of glycine is 40 to 50% by weight based on the total weight of the fibroin composition, and the glycine is glycine (β) and glycine ( The weight ratio of α) is in the range of 0.1: 99.9 to 10: 90, the content of alanine is 25 to 35% by weight based on the total weight of the fibroin composition, and the weight ratio of alanine (β) to alanine (α) is 0.1: It ranges from 99.9 to 10: 90, and the mol ratio of the heavy chain and the light chain in the fibroin is 0.1: 99.9 to 10: 90 It provides a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 피브로인 조성물의 투입량은 히알루론 대비 0.1 : 9.9 내지 3 : 7의 중량비로 투입되는, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the amount of the fibroin composition is added in a weight ratio of 0.1: 9.9 to 3: 7 compared to hyaluron, to provide a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 d) 단계는 pH 12 내지 14, 278K 내지 298K의 반응 온도, 24시간 내지 50시간의 반응시간, 전체 조성물의 고형분 중 히알루론산의 함량이 10 내지 20 중량%인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다. In one aspect of the present invention, in step d), the pH 12 to 14, the reaction temperature of 278K to 298K, the reaction time of 24 hours to 50 hours, the content of hyaluronic acid in the solid content of the total composition is 10 to 20% by weight , provides a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 e) 단계는 0.1atm 내지 2atm의 압력조건, 370K 내지 400K의 온도조건, 10분 내지 100분의 반응 조건에서 물리적인 어닐링 효과를 부여하여 semi-IPN 구조를 이루는 것을 특징으로 하는, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, in step e), a semi-IPN structure is formed by giving a physical annealing effect under a pressure condition of 0.1 atm to 2 atm, a temperature condition of 370 K to 400 K, and a reaction condition of 10 minutes to 100 minutes. It provides a method for producing a hyaluron-based hydrogel composition, characterized in that.

본 발명의 다른 측면은 상기 본 발명의 일측면 중 어느 하나에 따라 제조된 하이드로겔 조성물을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a hydrogel composition prepared according to any one of the aspects of the present invention.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 연조직 충진제로 사용되는, 하이드로겔 조성물을 제공한다.In another aspect of the present invention, the composition is used as a soft tissue filler, provides a hydrogel composition.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 연골 충진제로 사용되는, 하이드로겔 조성물을 제공한다.In another aspect of the present invention, the composition is used as a cartilage filler, provides a hydrogel composition.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 리도카인 또는 그 유도체를 추가적으로 더 포함하는, 하이드로겔 조성물을 제공한다.In another aspect of the present invention, the composition provides a hydrogel composition further comprising lidocaine or a derivative thereof.

본 발명의 일측면에 따라 제조된 하이드로겔 조성물은 고밀도 히알루론 구조내 특정 성분함량이 변화된 복합 아미노산의 2차 어닐링 효과(Annealing Effect)에 의한 약한 상호침투성(semi-IPN) 네트워크 구조를 형성한다.The hydrogel composition prepared according to one aspect of the present invention forms a weak interpenetration (semi-IPN) network structure by the secondary annealing effect (Annealing Effect) of complex amino acids in which specific component content is changed in the high-density hyaluron structure.

본 발명의 일측면에 따라 제조된 하이드로겔 조성물은 소량의 가교제 투입으로 인해 제품의 품질 및 적용 시 부작용 위험이 현저히 줄어든다.The hydrogel composition prepared according to one aspect of the present invention significantly reduces the risk of side effects during application and the quality of the product due to the injection of a small amount of crosslinking agent.

본 발명의 일측면에 따라 제조된 하이드로겔 조성물은 연조직 수복에 사용되어지는 더말필러인 히알루론산 분야에서 이들 제품의 단점을 개선한 하이브리드 형식의 히알루론 - 실크 펩타이드 조성물을 제공한다.The hydrogel composition prepared according to one aspect of the present invention provides a hybrid type hyaluron-silk peptide composition that improves the disadvantages of these products in the field of hyaluronic acid, which is a dermal filler used for soft tissue repair.

본 발명의 일측면에 따라 제조된 하이드로겔 조성물은 주입 시 세포 및 연조직의 다른 구성 요소의 생존 또는 성장을 촉진 혹은 최적의 환경을 지원할 수 있다.The hydrogel composition prepared according to one aspect of the present invention can promote the survival or growth of cells and other components of soft tissues during injection or support an optimal environment.

본 발명의 일측면에 따라 제조된 하이드로겔 조성물은 기존 제품에 비하여 물리적 특성을 증가시키는 동시에 가교속도와 가수 분해 속도 사이의 비율을 조절하여 겔 구조의 다공을 감소시키는 결과를 낸다.The hydrogel composition prepared according to one aspect of the present invention results in reducing the porosity of the gel structure by controlling the ratio between the crosslinking rate and the hydrolysis rate while increasing the physical properties compared to the existing product.

본 발명의 일측면에 따라 제조된 하이드로겔 조성물의 겔 구조는 체내 효소 저항성과 세포 반응을 유도하는 능력을 향상시킬 수 있는 특성을 지니고 있다.The gel structure of the hydrogel composition prepared according to one aspect of the present invention has properties that can improve the ability to induce enzyme resistance and cellular responses in the body.

본 발명의 일측면에 따라 제조된 하이드로겔 조성물은 안정적인 볼륨형성뿐만 아니라 손실된 연조직(sofr tissue)의 효율적인 수복(repair)에도 효과적이다. The hydrogel composition prepared according to one aspect of the present invention is effective not only for stable volume formation, but also for efficient repair of lost soft tissue (soft tissue).

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects. It should be understood that the effects of the present invention include all effects that can be inferred from the following description.

도 1a는 Bombryx mori의 1차 정련 후 sem 자료이다. 도 1b 는 1차 정련 과정을 거쳐 LiBr로 용해 한 후 FT-IR ATR 로 측정한 자료이다. 도 1c는 1차 정련 과정을 거쳐 CaCl2-EtOH-H2O 용해 한 후 FT-IR ATR 로 측정한 자료이다.
도 2a는 히알루론-피브로인을 블랜딩 후 측정한 FT-IR ATR 자료이다. 도 2b는 블랜딩된 히알루론-피브로인 복합하이드로겔을 어닐링 과정을 거친 FT-IR ATR 자료이다.
도 3 은 가교된 히알루론산과 실크 피브로인을 블랜딩 및 어닐링 효과를 부여한 후 측정한 SEM 자료이다. 도 3a는 기존 히알루론산 가교 방식 및 기존 피브로인 추출 방식으로 제조한 두 물질을 블랜딩하여 측정한 SEM 자료이다. 도 3b는 기존 히알루론산과 본 발명에서 사용된 피브로인을 블랜딩하여 측정한 SEM자료이다. 도 3c는 고밀도 히알루론산과 기존 피브로인 추출방식으로 제조한 두 물질을 블랜딩하여 측정한 SEM자료이다. 도 3d는 고밀도 히알루론산과 본 발명에서 사용된 피브로인을 블랜딩하여 측정한 SEM 자료이다.
도 4는 본 발명에서 사용된 피브로인의 비율 함량(ratio percent)이 고밀도가교된 히알루론산과 블랜딩 및 어닐링 효과를 부여한 후 모폴로지(morphology)적으로 semi-IPN 구조 형성에 미치는 영향을 SEM을 통해 측정한 자료이다. 도 4a는 0.1중량% 피브로인이 함유된 하이드로겔의 SEM 자료이다. 도 4b는 10 중량% 피브로인이 함유된 하이드로겔의 SEM 자료이다. 도 4c는 20 중량% 피브로인이 함유된 하이드로겔의 SEM 자료이다. 도 4d는 30 중량% 피브로인이 함유된 하이드로겔의 SEM 자료이다. 도 4e는 100 중량% 피브로인을 함유한 하이드로겔, 즉 히알루론산이 포함되지 않은 하이드로겔의 SEM 자료이다.
도 5는, 본 발명의 공정 중 어닐링 효과(annealing effect) 이전 과 이후의 모폴로지 (morphology)를 측정한 자료이다. 도 5a는 어닐링 효과 적용 전 클러쉬(crush) 상태의 SEM 측정 자료이다. 도 5b 는 도 5a를 확대하여 측정한 SEM 자료이다. 도 5c는 어닐링 효과 적용 후 하이브리드겔(hybrid gel)상태의 SEM 측정 자료이다. 도 5d 는 도 5 c 를 확대하여 측정한 SEM 자료이다.
도 6 은 각각 분자량이 다른 각각의 히알루론산을 사용하여 본 발명의 하이브리드겔(hybrid gel)을 제조한 후 동결건조하여 1Ⅹ PBS(pH 7.2 내지 7.6)에 침전 시킨 후 37℃ 인큐베이터에서 5일 단위로 필터 및 건조하여 무게를 측정하였다. Ⅰ은 평균 분자량(Mw)이 0.6 Ⅹ 106Da, Ⅱ은 평균 분자량이 1.6(Mw) Ⅹ 106Da, Ⅲ 은 평균 분자량이 2.6(Mw) Ⅹ 106Da 이다.
도 7은 본 발명의 하이브리드 겔(hybrid gel)을 제조한 후 동결건조하여 측정한 XRD 자료이다. 도 7a는 일반적 추출법을 사용한 피브로인의 내부 결정성을 확인하기 위한 자료이다. 도 7b는 일반적 추출법을 사용한 피브로인과 고밀도 히알루론 겔 블랜딩 후 어닐링 효과를 부여하여 측정한 하이브리드 겔 내부 결정성을 확인하기 위한 자료이다. 도 7c는 본 원에서 개시한 피브로인을 사용하여 공정 과정 중 어닐링 효과 부여 후 하이브리드 겔 내부 결정성을 확인하기 위한 자료이다.
도 8은 본 발명의 하이브리드겔(hybrid gel)을 제조 후 측정한 시차주사열량계(differentia scanning calorimetry) 자료이다. 도 8a는 어닐링 효과 부여 이전의 하이브리드겔의 열분석 자료이다. 도 8b는 어닐링 효과 부여 후의 하이브리드겔의 열분석 자료이다.
도 9는 본 발명에서 제조된 하이브리드 겔의 세포 생존력을 in vitro상에서 측정한 자료이다. (a : 1 day, b : 3day, c : 7day)
도 10 은 시험예 9의 효소에 의한 하이드로겔 분해 거동을 도시화한 자료이다.
도 11은 본 발명에서 제조된 하이브리드겔의 실물 자료로, 하이브리드겔의 점착력 및 점탄성을 육안으로 확인하는 실물 자료이다.
도 12는 본 발명의 고밀도 히알루론 겔 제조시 본 원에서 제시한 특정 인자 중 온도 및 분자량 범위외 제조시 측정한 모폴로지(morphology) 자료이다. 도 12a는 고밀도 히알루론 겔 제조시 278K 온도 이하이며, 보다 상세하게는 277K 에서 제조 후 측정한 SEM 모폴로지 (morphology) 자료이다. 도 12b는 고밀도 히알루론 겔 제조시 289K 온도 이상이며, 보다상세하게는 290K에서 제조 후 측정한 SEM 모폴로지 (morphology) 자료이다. 도 12c는 고밀도 히알루론 겔 제조시 first 분자량이 2 000 kDa 내지 4 000 kDa이며,보다상세하게는 평균분자량이 2 500kDa이며, second 분자량이 30 kDa 내지 1 000kDa이며, 보다상세하게는 평균분자량이 450kDa로 제조 후 측정한 SEM 모폴로지(morphology) 자료이다. 도 12d 는 고밀도 히알루론 겔 제조시 first 분자량이 30 kDa 내지 1 000 kDa 이며, 보다상세하게는 평균분자량이 450kDa 이며, second 분자량이 2 000 kDa 내지 4 000 kDa이며, 보다상세하게는 평균분자량이 2 500kDa 의 각각의 범위 이상 또는 이하에서 제조 후 측정한 SEM 모폴로지(morphology) 자료이다.
도 13은 본 원에서 사용되는 안정화된 피브로인의 분자량 분포도를 측정한 자료이다. 도 13a는 본 원에서 사용되는 안정화된 피브로인의 분자량 분포도를 측정한 자료이다. 도 13b는 본 원에서 사용되는 안정화된 피브로인을 pH 2.5 수용액 상태에서 크로마토그램으로 측정한 자료이다. 도 13c는 본 원에서 사용되는 안정화된 피브로인을 pH 3.0 수용액 상태에서 크로마토그램으로 측정한 자료이다. 도 13d는 본 원에서 사용되는 안정화된 피브로인을 pH 3.5 수용액 상태에서 크로마토그램으로 측정한 자료이다.
도 14는 본 원에서 사용되는 피브로인의 pH 안정성을 Raman 분석을 통해 확인한 자료이다.
1A is SEM data after primary refining of Bombryx mori. Figure 1b is the data measured by FT-IR ATR after dissolving in LiBr through the primary refining process. Figure 1c is the data measured by FT-IR ATR after dissolving CaCl 2 -EtOH-H2O through the primary refining process.
2a is FT-IR ATR data measured after blending hyaluron-fibroin. Figure 2b is FT-IR ATR data through the annealing process of the blended hyaluron-fibroin composite hydrogel.
3 is SEM data measured after imparting the effect of blending and annealing cross-linked hyaluronic acid and silk fibroin. Figure 3a is SEM data measured by blending two materials prepared by the conventional hyaluronic acid crosslinking method and the conventional fibroin extraction method. Figure 3b is SEM data measured by blending the conventional hyaluronic acid and fibroin used in the present invention. 3c is SEM data measured by blending high-density hyaluronic acid and two materials prepared by the conventional fibroin extraction method. Figure 3d is SEM data measured by blending high-density hyaluronic acid and fibroin used in the present invention.
Figure 4 is a morphologically (morphologically) after giving the effect of blending and annealing with the high-density cross-linked hyaluronic acid, the ratio percent of the fibroin used in the present invention was measured through SEM. it is data Figure 4a is SEM data of the hydrogel containing 0.1 wt% fibroin. Figure 4b is SEM data of the hydrogel containing 10 wt% fibroin. Figure 4c is the SEM data of the hydrogel containing 20 wt% fibroin. Figure 4d is SEM data of the hydrogel containing 30 wt% fibroin. Figure 4e is SEM data of the hydrogel containing 100 wt% fibroin, that is, the hydrogel does not contain hyaluronic acid.
5 is data obtained by measuring the morphology before and after the annealing effect during the process of the present invention. 5A is an SEM measurement data of a crush state before the annealing effect is applied. FIG. 5B is an SEM data measured by enlarging FIG. 5A. Figure 5c is the SEM measurement data of the hybrid gel (hybrid gel) state after the application of the annealing effect. FIG. 5d is an SEM data measured by enlarging FIG. 5c.
6 shows the preparation of a hybrid gel of the present invention using each hyaluronic acid having a different molecular weight, freeze-drying, precipitation in 1X PBS (pH 7.2 to 7.6), and then in an incubator at 37° C. for 5 days. Weighed by filtering and drying. I has an average molecular weight (Mw) of 0.6 X 10 6 Da, II has an average molecular weight of 1.6 (Mw) X 10 6 Da, and III has an average molecular weight of 2.6 (Mw) X 10 6 Da.
7 is XRD data measured by lyophilization after preparing the hybrid gel of the present invention. Figure 7a is data for confirming the internal crystallinity of fibroin using a general extraction method. 7b is data for confirming the crystallinity inside the hybrid gel measured by giving an annealing effect after blending the fibroin and high-density hyaluron gel using a general extraction method. 7c is data for confirming the crystallinity inside the hybrid gel after imparting an annealing effect during the process using the fibroin disclosed herein.
8 is a differential scanning calorimetry data measured after preparing the hybrid gel of the present invention. Figure 8a is the thermal analysis data of the hybrid gel before the annealing effect. Figure 8b is the thermal analysis data of the hybrid gel after the annealing effect.
9 is an in vitro measurement of the cell viability of the hybrid gel prepared in the present invention. (a : 1 day, b : 3 days, c : 7 days)
10 is a data showing the hydrogel degradation behavior by the enzyme of Test Example 9.
11 is the actual data of the hybrid gel prepared in the present invention, and is the actual data for visually confirming the adhesive force and viscoelasticity of the hybrid gel.
12 is a morphology data measured when manufacturing the high-density hyaluron gel of the present invention, outside the temperature and molecular weight ranges among the specific factors presented herein. 12a is a temperature of 278K or less when manufacturing a high-density hyaluron gel, and in more detail, SEM morphology data measured after preparation at 277K. Figure 12b is a high-density hyaluron gel produced at a temperature of 289K or higher, and in more detail, SEM morphology data measured after production at 290K. FIG. 12c shows a first molecular weight of 2 000 kDa to 4 000 kDa when preparing a high-density hyaluron gel, more specifically, an average molecular weight of 2 500 kDa, a second molecular weight of 30 kDa to 1,000 kDa, and more specifically, an average molecular weight of 450 kDa. These are SEM morphology data measured after manufacturing with a furnace. 12d shows a first molecular weight of 30 kDa to 1 000 kDa, more specifically, an average molecular weight of 450 kDa, a second molecular weight of 2 000 kDa to 4 000 kDa, and more specifically, an average molecular weight of 2 when the high-density hyaluron gel is prepared. These are SEM morphology data measured after manufacturing at or below each range of 500 kDa.
13 is a data obtained by measuring the molecular weight distribution of stabilized fibroin used herein. Figure 13a is data obtained by measuring the molecular weight distribution of stabilized fibroin used herein. Figure 13b is data obtained by measuring the stabilized fibroin used in the present application as a chromatogram in a pH 2.5 aqueous solution. 13c is data obtained by measuring the stabilized fibroin used in the present application as a chromatogram in a pH 3.0 aqueous solution. 13d is data obtained by measuring the stabilized fibroin used in the present application as a chromatogram in a pH 3.5 aqueous solution.
14 is data confirming the pH stability of fibroin used herein through Raman analysis.

달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 성분의 함량을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.Unless otherwise specified, all numbers, values, and/or expressions expressing ingredients, reaction conditions, and amounts of ingredients used herein refer to a variety of measures that may occur in obtaining such values, among others, in which such numbers are inherently different. Since they are approximations reflecting uncertainty, it should be understood as being modified by the term “about” in all cases. Also, where the disclosure discloses numerical ranges, such ranges are continuous and inclusive of all values from the minimum to the maximum inclusive of the range, unless otherwise indicated. Furthermore, when such ranges refer to integers, all integers inclusive from the minimum to the maximum inclusive are included, unless otherwise indicated.

본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.In this specification, when a range is described for a variable, the variable will be understood to include all values within the stated range including the stated endpoints of the range. For example, a range of “5 to 10” includes the values of 5, 6, 7, 8, 9, and 10, as well as any subranges such as 6 to 10, 7 to 10, 6 to 9, 7 to 9, etc. It will be understood to include any value between integers that are appropriate for the scope of the recited range, such as 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 to 8.5 and 6.5 to 9, and the like. Also for example, ranges from "10% to 30%" include values of 10%, 11%, 12%, 13%, etc. and all integers up to and including 30%, as well as 10% to 15%, 12% to It will be understood to include any subranges such as 18%, 20% to 30%, etc., as well as any value between reasonable integers within the scope of the recited ranges, such as 10.5%, 15.5%, 25.5%, and the like.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 고밀도 히알루론 겔(gel) 기반 복합조성물의 안정성이 향상된 formula를 제공한다. 본 발명의 일측면은 가교 결합된 바이오 폴리머 및 그 의 전반적인 제조공법에 관한 것이다. 본 발명의 일측면은 고밀도 히알루론 구조내 특정 성분함량이 변화된 복합 아미노산의 2차 어닐링 효과(Annealing Effect)에 의한 약한 상호침투성(semi-IPN) 네트워크 구조를 형성하는 바이오 폴리머 및 그의 제조과정에 관한 것이다. 본 발명의 일측면은 가교 결합된 바이오 폴리머의 진피 충전제로서의 용도에 관한 것이다.The present invention provides a formula with improved stability of a high-density hyaluron gel-based composite composition. One aspect of the present invention relates to a cross-linked biopolymer and an overall manufacturing method thereof. One aspect of the present invention relates to a biopolymer forming a weak interpenetration (semi-IPN) network structure by the secondary annealing effect of complex amino acids in which a specific component content is changed in a high-density hyaluron structure, and a manufacturing process thereof will be. One aspect of the present invention relates to the use of cross-linked biopolymers as dermal fillers.

이하 본원발명의 기술을 이해하는데 도움이 되는 관련 지식을 설명하고자 한다.Hereinafter, the relevant knowledge to help understand the technology of the present invention will be described.

원료적 부분raw material

히알루론산 (히알루론(hyaluron) 또는 히알루로네이트(hyaluronate))은 자연적으로 발생하는 글리코사미노글리칸(glycosaminoglycan)으로 주름감소 및 조직의 볼륨감을 위한 피부 필러의 성분으로 사용되고 있다. 히알루론은 결합 조직, 상피조직, 신경 조직 전체에 널리 분포하는 음이온성 비 황화 글리코사미노글리칸(nonsulfated glycosaminoglycan)이다. 폴리머인 히알루론은 수백만 달톤의 분자량을 가지고 있다. 인체는 일반적으로 체내에 약 15그램의 히알루론을 가지고 있으며, 그 중 약 30%는 체내 효소와 자유 라디칼에 의해 몇 시간 내지 며칠 내에 분해되고 다시 체내에서 새로 합성된 히알루론으로 대체되는 사이클을 반복적으로 이루고 있다.Hyaluronic acid (hyaluron or hyaluronate) is a naturally occurring glycosaminoglycan and is used as a component of a dermal filler for wrinkle reduction and tissue volume. Hyaluron is an anionic nonsulfated glycosaminoglycan widely distributed throughout connective tissue, epithelial tissue, and nervous tissue. The polymer, hyaluron, has a molecular weight of several million daltons. The human body generally has about 15 grams of hyaluron in the body, and about 30% of it is broken down within a few hours or days by the body's enzymes and free radicals and replaced with newly synthesized hyaluron in the body. is made up of

실크는 고강도 피브로인 섬유로 만든 천연단백질로 많은 합성 고성능 섬유와 비슷하거나 더 나은 기계적 특성을 가지고 있다. 실크는 또한 광범위한 pH 범위의 생리적 온도에서 안정적이며 대부분의 수성 및 유기 용매에 용해되지 않는 특성을 지니고 있다. 실크의 분해 산물 (예를 들어 펩타이드, 아미노산)은 생체 적합성이다. 그리고 예전부터 초기 봉합사로 많이 사용되어왔다. 실크는 비 포유산(non-mam-malian) 유래이며 다른 유사한 천연 생체 재료 (예를 들어 소 또는 돼지 유래 콜라겐)보다 생체내 적용시 면역 거부반응이 훨씬 적은 장점이 있다. 실크는 형태학(morphology)적으로 섬유구조를 이루고 있다. 또한, 내부는 피브로인으로 형성되어있으며, 세리신은 피브로인을 감싸는 구조로 되어있다. 피브로인 자체는 면역 거부반응이 없지만, 세리신은 혈액과 접촉시 염증반응을 일으키는 문제점으로 인해 의료기기로 사용시 세리신이 제거된 피브로인 단독으로 사용한다. 실크는 누에 또는 거미의 특정 기관에서 분비되는 분비물이 고형화된 섬유 제품을 의미한다. 천연 실크에는 다양한 변형이 있다. 피브로인은 누에의 실크샘에 의해 생성되고 분비된다. 피브로인이 땀샘을 떠날 때 접착성분인 세리신이 코팅되어 실크를 구성한다. 그리고 거미에서 생성된 피브로인은 면역 원성 단백질로서 세리신이 없는 단일 필라멘트로 생성된다. 현재 상대적으로 높은 분자량의 피브로인 추출관련 기술은 많이 알려져 있다. 그러나, 피브로인의 화학적이동(chemica shift)으로 인해 사용 범위가 극히 제한적으로 이루어져 있다. 원인은 최초 피브로인 추출시 구조적으로는 알파-helix 를 띄고 있지만 주위 환경(시간, 온도, 습도)등에 의해 불용성인 베타-sheet로 구조적 전이가 발생된다. 이러한 이유는 피브로인에 존재하는 18가지의 아미노산 및 light chain, heavy chain의 상호 작용으로 발생된다. 따라서, 이러한 화학적 이동을 감쇄시키기 위해 피브로인내 존재하는 아미노산의 함량을 변화시켜 안정성이 향상된 피브로인을 본 발명에서 사용해야한다. Silk is a natural protein made from high-strength fibroin fibers and has mechanical properties comparable to or better than many synthetic high-performance fibers. Silk is also stable at physiological temperatures over a wide pH range and is insoluble in most aqueous and organic solvents. The degradation products of silk (eg peptides, amino acids) are biocompatible. And since ancient times, it has been widely used as an early suture. Silk is of non-mam-malian origin and has the advantage of much less immune rejection when applied in vivo than other similar natural biomaterials (eg, bovine or porcine collagen). Silk has a fibrous structure morphologically. In addition, the inside is formed of fibroin, and sericin has a structure surrounding the fibroin. Fibroin itself does not have an immune rejection reaction, but sericin causes an inflammatory reaction when it comes into contact with blood. Silk refers to a fibrous product in which secretions from specific organs of silkworms or spiders are solidified. There are many variations of natural silk. Fibroin is produced and secreted by the silk glands of the silkworm. When fibroin leaves the sweat glands, the adhesive component sericin is coated to make up the silk. And fibroin produced in spider is an immunogenic protein and is produced as a single filament without sericin. Currently, many techniques related to the extraction of relatively high molecular weight fibroin are known. However, due to the chemical shift of fibroin, the range of use is extremely limited. The cause is structurally alpha-helix when fibroin is extracted for the first time, but structural transition to insoluble beta-sheet occurs due to the surrounding environment (time, temperature, humidity). This reason is caused by the interaction of 18 amino acids and light chains and heavy chains present in fibroin. Therefore, in order to attenuate this chemical shift, fibroin with improved stability by changing the content of amino acids present in fibroin should be used in the present invention.

기술적 부분technical part

일반적으로 히알루론을 가교시키기 위해 적용시키는 기준점은 변형율(MoD)이다. 그러나, 히알루론을 가교시키기 위해 사용하는 변형율(MoD)을 기반으로 이론상 최적의 가교율을 구현하여 상품화하는 것은 그 한계가 명확히 존재한다. 변형율은 하기 수식 1로 표현된다.In general, the reference point applied to crosslink hyaluron is the rate of modification (MoD). However, there is a clear limitation in commercializing the theoretically optimal crosslinking rate based on the modification rate (MoD) used to crosslink hyaluron. The strain rate is expressed by Equation 1 below.

[수식 1][Formula 1]

변형율 (MoD)% = (결합된 가교제의 몰수/히알루론산 반복단위의 몰수) x 100Modification (MoD)% = (number of moles of bound crosslinking agent/number of moles of repeating hyaluronic acid) x 100

즉, 과량의 가교제 투입으로 인한 제품의 품질 및 적용 시 부작용 위험을 내포할 수 있다. 따라서, 이론적인 반응속도론에 의거하여 최소한의 가교제 투입으로 고밀도의 히알루론산 겔을 구현해야 한다. 그러기 위해서는 본 발명에서는 아레니우스(Arrhenius Law)의 화학반응 속도식 모델을 기반으로 하여 본 발명의 이론적 배경을 구현하였다. 그러나, 본 발명의 내용은, 하기의 아레니우스(Arrhenius Law)의 화학반응 속도식에 전적으로 의지하는 것은 아니나 그 이론을 바탕으로 공정에 적용 시킨 것이다.That is, it may contain the risk of side effects when applied and the quality of the product due to excessive injection of the crosslinking agent. Therefore, it is necessary to implement a high-density hyaluronic acid gel with a minimum amount of cross-linking agent input based on the theoretical kinetics. To this end, in the present invention, the theoretical background of the present invention was implemented based on the chemical reaction rate model of Arrhenius Law. However, the content of the present invention is not entirely dependent on the chemical reaction rate equation of Arrhenius Law, but is applied to the process based on the theory.

본 발명에 적용한 아레니우스(Arrhenius Law)의 화학반응 속도식은 하기 수식 2와 같다.The chemical reaction rate equation of Arrhenius Law applied to the present invention is shown in Equation 2 below.

[수식 2][Equation 2]

In K = -(Ea/R)(1/T) + In AIn K = -(Ea/R)(1/T) + In A

K : 속도상수 (rate constant)K : rate constant

T : 절대온도 (absolute temperature)T : absolute temperature

A : 아레니우스 상수 (pre exponential factor)A : Arrhenius constant (pre exponential factor)

Ea : 활성화 에너지 (activation energy)Ea: activation energy

R : 기체 상수 (gas constant)R : gas constant

수식 2을 기반으로 히알루론의 가교시 분해반응과 가교반응이 동시에 일어날 때 반응 속도에 영항을 미치는 분해반응속도는 K1 이며, 가교반응속도는 K2 이다.Based on Equation 2, when the decomposition reaction and the crosslinking reaction occur simultaneously during crosslinking of hyaluron, the decomposition reaction rate that affects the reaction rate is K1, and the crosslinking reaction rate is K2.

따라서, 분해반응과 가교반응을 일차반응속도 함수 모델이라는 가정하에, 분해에 의한 함수 Y1와 가교에 의한 함수 Y2 , 그리고 동시에 일어날 때의 함수 Y1Y2 라고 가정하면, 분해반응과 가교반응의 함수는 각각 하기 수식 3 및 4와 같다Therefore, assuming that the decomposition reaction and the crosslinking reaction are a first-order reaction rate function model, assuming that the function Y1 by decomposition, the function Y2 by the crosslinking, and the function Y1Y2 occurring at the same time, the functions of the decomposition reaction and the crosslinking reaction are respectively: Same as Equations 3 and 4

[수식 3][Equation 3]

Y1 = A exp (-K1T)Y 1 = A exp (-K 1 T)

[수식 4][Equation 4]

Y2 = -B exp (-K2T) + CY 2 = -B exp (-K 2 T) + C

상기 수식 3와 수식 4가 동시에 일어난다고 가정하면, 수식 5가 나타난다.Assuming that Equation 3 and Equation 4 occur simultaneously, Equation 5 appears.

[수식 5][Equation 5]

Y = -B exp (-(K1 + K2)T) + C exp (-K1T)Y = -B exp (-(K 1 + K 2 )T) + C exp (-K 1 T)

Y : Y1Y2 Y : Y 1 Y 2

상기 수식 3, 수식 4에서 B와 C는 상수이다. 즉, 하이드로겔의 초기 탄성계수(modulus of elasticity)를 G0 이며, 반응 종결 시 탄성 계수(modulus of elasticity)를 G라고 가정했을 때, 최초 반응 직전 분해반응에 의한 G/G0는 1 이므로, 따라서 A는 1이된다. 또한, 최초 가교반응이 일어나기 직전 가교반응에 의한 G/G0는 1이다. 따라서, B와 C의 합이 1로 나타난다. 그리고, 상수 C는 분해 반응 없이 가교반응만 일어났을 때 도달하는 최대 G/G0 는 온도에 관계없이 일정한 값을 가져야 한다. 즉, 상수 B도 온도에 관계없이 일정한 값을 가져야 한다.In Equations 3 and 4, B and C are constants. That is, assuming that the initial modulus of elasticity of the hydrogel is G 0 and the modulus of elasticity at the end of the reaction is G, G/G 0 due to the decomposition reaction immediately before the initial reaction is 1, So A becomes 1. In addition, G/G 0 by the cross-linking reaction immediately before the initial cross-linking reaction is 1. Therefore, the sum of B and C appears to be 1. And, the constant C must have a constant value regardless of the temperature, the maximum G/G 0 reached when only the cross-linking reaction occurs without decomposition. That is, the constant B must also have a constant value regardless of the temperature.

따라서, 본 발명에서 구현하고자 하는 공법 중 적용하는 온도 구간은 아레니우스의 일차반응 속도론 모델에 의거하여 설정할 수 있는 이론적 근거가 된다.Therefore, the temperature range applied among the methods to be implemented in the present invention is a theoretical basis that can be set based on Arrhenius's first-order reaction kinetics model.

따라서, 본 발명에서 구현하고자 하는 G/G0 는 최소 1 이상이며, 최대 80이하의 값의 범위내에서 본 발명이 구현될 수 있다.Accordingly, G/G 0 to be implemented in the present invention is at least 1, and the present invention can be implemented within the range of a maximum value of 80 or less.

그러나, 본 발명에서는 상기의 아레니우스의 일차반응 속도론 모델에 전적으로 의지하는 것은 아니다. 다만 상기의 이론을 근거로 하이드로겔 제조시의 단점은, 생산 효율적인 측면에서 큰 문제점이 발생된다.However, the present invention does not rely entirely on Arrhenius's first-order reaction kinetics model. However, the disadvantage of hydrogel production based on the above theory is a big problem in terms of production efficiency.

따라서, 본 발명에서 구현하고자 하는 공법은 상기의 모델의 (반응종결시 탄성계수)/(초기 탄성계수)의 상기 범위내에서 각기 다른 분자량을 가진 히알루론산 2종 혹은 그 이상의 첨가 반응(Addition reaction)으로 적용시켜 본 발명이 구현될 수 있다.Therefore, the method to be implemented in the present invention is an addition reaction of two or more hyaluronic acids having different molecular weights within the above range of (elastic modulus at the end of the reaction)/(initial modulus) of the above model. By applying the present invention can be implemented.

제조공정부분manufacturing process part

본 명세서에서 사용하는 VLT에 관한 용어 설명에서, 다수의 데이터를 처리하는 명령어를 가진 CPU의 처리방식을 벡터 프로세스 (Vector procesor) 또는 어레이 프로세서(Array procesor)이라고 한다. VLT (Vector Linker Technology)란 하나의 최종 물질에 두 가지 이상의 물질 결합이 화학적으로 상호 연결적이지 않지만, 최종 물질의 성질에 영향을 주는 공정 방식이다.In the description of VLT terms used in this specification, a processing method of a CPU having an instruction for processing a plurality of data is referred to as a vector process or an array processor. VLT (Vector Linker Technology) is a process method in which the bonding of two or more substances to one final substance is not chemically interconnected, but affects the properties of the final substance.

즉, 상기 기술적 부분에서 언급한 아레니우스(Arrhenius Law)의 화학반응 속도식 모델을 기반으로 서로 다른 분자량 혹은 서로 다른 반응속도를 가진 히알루론산을 블록 방식이 아닌 랜덤 방식의 블랜딩을 한 후 가교시킨다. 또한, 동시에 가교제에 영향을 받지 않은 피브로인을 첨가하여 1차 화학적 가교를 이룬다. 그 후 안정화된 피브로인의 특성을 이용하여 2차 물리적 네트워크 구조를 형성하기 위해 어닐링 효과(Annealing effect)를 부여하여 최종 수득물의 구조적 모폴로지(Morphology)는 고밀도 히알루론산에 피브로인 구조가 침투된 약한 상호침투성(semi-IPN)연결을 가진 하이드로겔을 생성하는 기술 원리이다.In other words, based on the chemical reaction rate model of Arrhenius Law mentioned in the technical section, hyaluronic acids having different molecular weights or different reaction rates are blended in a random method instead of a block method and then crosslinked. . In addition, fibroin, which is not affected by the crosslinking agent, is added at the same time to achieve primary chemical crosslinking. After that, an annealing effect is given to form a secondary physical network structure using the stabilized properties of fibroin, and the structural morphology of the final product is high-density hyaluronic acid with weak interpenetration ( It is a technical principle to create a hydrogel with semi-IPN) linkages.

이에, 본원발명의 내용을 요약하면 하기와 같다.Accordingly, the content of the present invention is summarized as follows.

본 발명은 연조직 수복에 사용되어지는 더말필러인 히알루론산 분야에서 이들 제품의 단점을 개선한 하이브리드 형식의 히알루론 - 실크 펩타이드 조성물 및 그의 제조 과정에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid-type hyaluron-silk peptide composition that improves the disadvantages of these products in the field of hyaluronic acid, a dermal filler used for soft tissue repair, and a manufacturing process thereof.

본 발명은 연조직 수복에 유용한 복합 하이드로겔 및 그의 조성물에 관한 것으로, 이들 하이드로 겔 조성물은 주입 시 세포 및 연조직의 다른 구성 요소의 생존 또는 성장을 촉진 혹은 최적의 환경을 지원할 수 있다.The present invention relates to a composite hydrogel useful for soft tissue repair and a composition thereof, and these hydrogel compositions can promote the survival or growth of cells and other components of soft tissue during injection or support an optimal environment.

일반적으로, 문헌에 따르면, 히알루론의 가교는 가교속도 및 분해 속도와 온도에 영향을 받는다. 본 발명에 제시한 이론적 측면에서 히알루론의 분해 속도는 가교 속도보다 온도에 더 민감하게 반응한다. 그러나, 상기의 이론을 적용시켰을 때 이론적으로는 가교 밀도는 증가하지만 반응 속도는 감소하므로, 실험적으로는 구현이 가능하지만 산업적 관점에서는 생산 효율 저하가 발생되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 발명의 기초가 되는 히알루론의 기계적 특성을 향상시키기 위해 두 단계이상의 반응을 순차적으로 랜덤 형식으로 진행시켜 고밀도의 네트워크 구조를 이루는 히알루론 하이드로겔을 제조한다.In general, according to literature, crosslinking of hyaluron is affected by crosslinking rate and decomposition rate and temperature. In the theoretical aspect presented in the present invention, the decomposition rate of hyaluron is more sensitive to temperature than the cross-linking rate. However, when the above theory is applied, theoretically, the crosslinking density increases but the reaction rate decreases, so it can be implemented experimentally, but from an industrial point of view, there is a problem in that production efficiency is decreased. Therefore, in order to improve the mechanical properties of hyaluron, which is the basis of the present invention, two or more reactions are sequentially carried out in a random format to prepare a hyaluron hydrogel having a high-density network structure.

이것은 기존 히알루론 더말필러 대비 부탄디올 디 글리시딜 에테르(이하 BDDE로 표기함)의 투입 함량을 감소시켜 히알루론 하이드로겔의 가교시 서로 다른 방향으로 특성화된 결과물인 물리적 특성을 증가시키는 동시에 가교속도와 가수 분해 속도 사이의 비율을 이론상으로 조절하여 겔 구조의 다공을 감소시키는 결과를 이룰 수 있다. This reduces the input content of butanediol diglycidyl ether (hereinafter referred to as BDDE) compared to the existing hyaluron dermal filler, thereby increasing the physical properties, which are the results characterized in different directions during crosslinking of the hyaluron hydrogel, while simultaneously increasing the crosslinking speed and In theory, the ratio between the hydrolysis rates can be controlled to achieve the result of reducing the porosity of the gel structure.

따라서, 이러한 겔 구조는 체내 효소 저항성과 세포 반응을 유도하는 능력을 향상시킬 수 있는 특성을 지니고 있다.Therefore, such a gel structure has properties that can improve the ability to induce enzyme resistance and cellular responses in the body.

본 발명에서 제시한 복합아미노산은 재생 피브로인을 사용한다.The complex amino acid presented in the present invention uses regenerated fibroin.

일반적으로, 일부 구현예에 따르면, 재생 피브로인 중 1차 아미노산 서열은 세린(Serine or Ser, HO2CCH(NH2)CH2OH), 글리신(Glycine or Gly, HO2CCH2NH2), 알라닌(Alanine or Ala, HO2CCH(NH2)CH3)의 조합된 일반적 함량에 있어서 그 구성비는 10.61(mol%), 43.42(mol%), 30.17(mol%)를 차지하고 있다. In general, according to some embodiments, the primary amino acid sequence of regenerated fibroin is Serine (Serine or Ser, HO 2 CCH(NH 2 )CH 2 OH), Glycine or Gly, HO 2 CCH 2 NH 2 ), Alanine (Alanine or Ala, HO 2 CCH(NH 2 )CH 3 ) In the combined general content, the composition ratio is 10.61 (mol%), 43.42 (mol%), 30.17 (mol%).

그러나, 상기의 함량에 있어서 구조적으로 쉽게 β-sheet로 변화가 발생된다. 이러한 이유는 피브로인에 존재하는 18가지의 아미노산 및 light chain, heavy chain의 상호 작용으로 발생된다However, in the above content, structurally, it is easily changed to β-sheet. This reason is caused by the interaction of 18 amino acids and light chains and heavy chains present in fibroin.

따라서, 본 발명에서 제시한 복합아미노산은 피브로인 중 1차 아미노산 서열의 함량을 변화시켜 본 발명에 적용시켰다.Therefore, the complex amino acids presented in the present invention were applied to the present invention by changing the content of the primary amino acid sequence in fibroin.

예컨데, 세린, 글리신 및 알라닌의 조합된 함량에 있어서 그 구성비는 세린의 경우 40% 이하 감소, 글리신의 경우 5% 이상 증가, 알라닌의 경우 5% 이상 증가된 재생 피브로인을 사용하여 본 발명을 이루었다.For example, in the combined content of serine, glycine and alanine, the composition ratio was reduced by 40% or less for serine, increased by 5% or more for glycine, and increased by 5% or more for alanine The present invention was achieved using regenerated fibroin.

또한, 상기의 피브로인의 light chain 과 heavy chain간의 결합을 감소 또는 제거시켜 평균 분자량이 100kDa 이하를 사용하여 본 발명을 이루었다.In addition, the present invention was achieved using an average molecular weight of 100 kDa or less by reducing or removing the bond between the light chain and the heavy chain of the fibroin.

따라서, 본 발명은 상기의 고밀도 가교된 히알루론과 특정성분이 변화된 피브로인을 블랜딩 하여, 1차 화학적 가교 및 2차 어닐링 효과(Annealing effect)를 부여하여 하이드로겔 상에서 약한 상호침투성(semi-IPN) 구조를 형성시켜 기존 더말필러인 모노패직 및 바이패직의 중간 형태의 특성을 부여하여 보다 광범위한 사용이 가능하도록 발명하였다. Therefore, the present invention blends the high-density cross-linked hyaluron with fibroin with a specific component changed, and gives a primary chemical cross-linking and secondary annealing effect, thereby providing a weak interpenetration (semi-IPN) structure on the hydrogel. It was invented so that it could be used more extensively by giving characteristics of an intermediate form between monophasic and biphasic, which are existing dermal fillers.

이하, 본 발명의 다양한 측면에 대하여 설명한다.Hereinafter, various aspects of the present invention will be described.

본 발명의 일측면은 히알루론산 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법에 있어서, 상기 방법은 a) 평균분자량이 10 kDa 내지 1500 kDa인 저분자량의 히알루론산 조성물을 준비하는 단계; b) 평균분자량이 1600 kDa 내지 4500 kDa인 고분자량의 히알루론산 조성물을 준비하는 단계; c) 글리신, 세린 및 알라닌의 함유량이 변화된 피브로인 조성물을 준비하는 단계 ; d) 상기 a)의 저분자량의 히알루론산 조성물과 상기 b)의 고분자량의 히알루론산 조성물을 화학적으로 1차 가교하는 단계; 및 e) 상기 d) 단계에서 생성된 랜덤 코폴리머와 상기 c) 단계의 피브로인 조성물을 블랜딩하여 semi-IPN 구조를 형성하는 단계;를 포함하는, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a method for preparing a hyaluronic acid-based hydrogel composition, the method comprising: a) preparing a low molecular weight hyaluronic acid composition having an average molecular weight of 10 kDa to 1500 kDa; b) preparing a high molecular weight hyaluronic acid composition having an average molecular weight of 1600 kDa to 4500 kDa; c) preparing a fibroin composition in which the contents of glycine, serine and alanine are changed; d) chemically first crosslinking the low molecular weight hyaluronic acid composition of a) and the high molecular weight hyaluronic acid composition of b); And e) blending the random copolymer generated in step d) with the fibroin composition of step c) to form a semi-IPN structure; it provides a method for producing a hyaluron-based hydrogel composition comprising a.

일구현예에서, 상기 c) 단계의 피브로인 조성물의 투입 시기는 저분자 및 고분자의 히알루론을 1차 가교 과정 중 초기에 투입하여 혼합한다. 피브로인 중 다수의 히드록시 관능기를 함유한 세린의 함량을 감소시켜 혹시나 있을 히알루론산의 히드록시 그룹과의 BDDE에 의한 부가 반응을 억제시켰다. 저분자 및 고분자 히알루론산을 균일하게 혼합시킨 후 BDDE에 의한 가교 과정에 피브로인을 투입하여 블랜딩한다. 그 후 열과 압력에 의해 가교된 히알루론 네트워크가 배제된 피브로인만의 가교가 이루어져 상호 침투성 고분자 네트워크 구조가 형성된다.In one embodiment, the input timing of the fibroin composition in step c) is mixed by adding low molecular weight and high molecular weight hyaluron at an early stage during the primary crosslinking process. By reducing the content of serine containing a number of hydroxy functional groups in fibroin, the possible addition reaction by BDDE with the hydroxy group of hyaluronic acid was suppressed. After uniformly mixing low molecular weight and high molecular weight hyaluronic acid, fibroin is added to the crosslinking process by BDDE and blended. After that, cross-linking of only fibroin, excluding the cross-linked hyaluron network, is made by heat and pressure to form an interpenetrating polymer network structure.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 a) 단계의 히알루론산의 평균분자량은 30kDa 내지 1,000kDa 인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다. In one aspect of the present invention, the average molecular weight of the hyaluronic acid in step a) is 30 kDa to 1,000 kDa, to provide a method for producing a hyaluronic-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 a) 단계의 저분자량 히알루론산은 가교제를 히알루론산 투입 그램당 15ul 내지 35ul의 양으로 투입하고, pH 12 내지 pH 14, 278K 내지 298K의 온도조건, 4시간 내지 10시간의 시간 동안 반응시켜 준비되는 것인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, for the low molecular weight hyaluronic acid in step a), the crosslinking agent is added in an amount of 15ul to 35ul per gram of hyaluronic acid input, pH 12 to pH 14, temperature conditions of 278K to 298K, 4 hours to It provides a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition, which is prepared by reacting for a time of 10 hours.

일 구현예에 있어서, 상기 가교제는 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르(1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE)인, 하이드로 겔 조성물의 제조방법을 제공한다.In one embodiment, the crosslinking agent is 1,4-butanediol diglycidyl ether (1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE), provides a method for preparing a hydrogel composition.

상기 a) 단계를 통해 저분자량의 부분가교된 히알루론을 준비한다.A low molecular weight partially crosslinked hyaluron is prepared through step a).

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 b) 단계의 히알루론산의 평균분자량은 2,000kDa 내지 4,000kDa인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the average molecular weight of the hyaluronic acid in step b) is 2,000 kDa to 4,000 kDa, it provides a method for preparing a hyaluronic-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 b)단계의 고분자량 히알루론산은 가교제를 히알루론산 투입 그램당 15ul 내지 75ul의 양으로 투입하고, pH 12 내지 pH 14, 278K 내지 298K의 온도조건, 24시간 내지 50시간 동안 반응시켜 준비되는 것인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, for the high molecular weight hyaluronic acid in step b), the crosslinking agent is added in an amount of 15ul to 75ul per gram of hyaluronic acid input, pH 12 to pH 14, temperature conditions of 278K to 298K, 24 hours to It provides a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition, which is prepared by reacting for 50 hours.

일 구현예에 있어서, 상기 가교제는 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르(1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE)인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one embodiment, the crosslinking agent is 1,4-butanediol diglycidyl ether (1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE) provides a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition.

상기 b) 단계를 통해 고분자량의 부분가교된 히알루론을 준비한다.Prepare high molecular weight partially cross-linked hyaluron through step b).

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 c) 단계의 피브로인 조성물은 세린이 10 내지 14 mol%, 글리신이 42 내지 47 mol% 및 알라닌이 27 내지 32 mol%인 피브로인에 대하여 세린이 40% 이하로 감소되고, 글리신이 5% 이상 증가되며, 알라닌이 5% 이상 증가된 것인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the fibroin composition of step c) has 10 to 14 mol% of serine, 42 to 47 mol% of glycine, and 27 to 32 mol% of alanine. Serine is reduced to 40% or less with respect to fibroin. And, glycine is increased by 5% or more, and alanine is increased by 5% or more.

본 발명의 일측면에 있어서, c) 단계의 피브로인 조성물은 세린이 3 내지 10 mol%, 글리신이 45 내지 50 mol% 및 알라닌이 30 내지 35 mol%으로 포함된 피브로인 조성물인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the fibroin composition of step c) is a fibroin composition containing 3 to 10 mol% of serine, 45 to 50 mol% of glycine, and 30 to 35 mol% of alanine, a hyaluron-based hydrogel A method of making the composition is provided.

일 구현예에 있어서, 상기 c) 단계의 피브로인 조성물은, 평균분자량이 100 kDa 이하이며, 글리신의 함량은 피브로인 조성물 전체 중량에 대하여 40 내지 50 중량% 이며, 상기 글리신은 글리신(β)와 글리신(α)의 중량비는 0.1 : 99.9 내지 10 : 90의 범위이며, 알라닌의 함량은 피브로인 조성물 전체 중량에 대하여 25 내지 35 중량%이며, 상기 알라닌은 알라닌(β)와 알라닌(α)의 중량비는 0.1 : 99.9 내지 10 : 90로 범위이며, 피브로인 내에 중쇄(heavy chain)와 경쇄(light chain)의 mol 비율이 0.1 : 99.9 내지 10 : 90 인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one embodiment, the fibroin composition of step c) has an average molecular weight of 100 kDa or less, the content of glycine is 40 to 50% by weight based on the total weight of the fibroin composition, and the glycine is glycine (β) and glycine ( The weight ratio of α) is in the range of 0.1: 99.9 to 10: 90, the content of alanine is 25 to 35% by weight based on the total weight of the fibroin composition, and the weight ratio of alanine (β) to alanine (α) is 0.1: It ranges from 99.9 to 10: 90, and the mol ratio of the heavy chain and the light chain in the fibroin is 0.1: 99.9 to 10: 90 It provides a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 a) 단계의 저분자량 히알루론산 조성물 100 중량부에 대하여 상기 b) 단계의 저분자량 히알루론산 조성물은 300 내지 600 중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게, 상기 a) 단계의 저분자량 히알루론산 조성물 100 중량부에 대하여 상기 b) 단계의 저분자량 히알루론산 조성물은 400 내지 500 중량부로 포함될 수 있다.In one aspect of the present invention, the low molecular weight hyaluronic acid composition of step b) may be included in an amount of 300 to 600 parts by weight based on 100 parts by weight of the low molecular weight hyaluronic acid composition of step a). Preferably, the low molecular weight hyaluronic acid composition of step b) may be included in an amount of 400 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the low molecular weight hyaluronic acid composition of step a).

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 피브로인 조성물의 투입량은 히알루론 대비 0.1 : 9.9 내지 3 : 7의 중량비로 투입되는, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the amount of the fibroin composition is added in a weight ratio of 0.1: 9.9 to 3: 7 compared to hyaluron, to provide a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 c) 단계의 피브로인 조성물은 상기 a) 단계의 저분자량 히알루론산과 상기 b) 단계의 고분자량 히알루론산의 전체 히알루론산 100 중량부에 대하여 200 중량부 내지 9900 중량부로 포함될 수 있다.In one aspect of the present invention, the fibroin composition of step c) is 200 parts by weight to 9900 parts by weight based on 100 parts by weight of the total hyaluronic acid of the low molecular weight hyaluronic acid of step a) and the high molecular weight hyaluronic acid of step b) may be included as a part.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 d) 단계는 pH 12 내지 14, 278K 내지 298K의 반응 온도, 24시간 내지 50시간의 반응시간, 전체 조성물의 고형분 중 히알루론산의 함량이 10 내지 20 중량%인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다. In one aspect of the present invention, in step d), the pH 12 to 14, the reaction temperature of 278K to 298K, the reaction time of 24 hours to 50 hours, the content of hyaluronic acid in the solid content of the total composition is 10 to 20% by weight , provides a method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 d) 단계에서 가교제는 하이드로겔 조성물 1g 에 대하여 20 내지 70 ul로 투입될 수 있다. In one aspect of the present invention, the crosslinking agent in step d) may be added in an amount of 20 to 70 ul with respect to 1 g of the hydrogel composition.

상기 d) 단계를 통해 a) 단계에서 형성된 상대적으로 저분자량의 부분가교된 히알루론, b) 단계에서 형성된 상대적으로 고분자량의 부분가교된 히알루론을 랜덤 코폴리머(co-polymer)를 형성시킨다. 형성된 랜덤 코폴리머(co-polymer), c) 단계의 선택적 아미노산 함량이 조절된 피브로인을 히알루론 대비 최소 0.1 중량백분율 내지 최대 30 중량백분율을 투입하여 블랜딩 한다. Through step d), a relatively low molecular weight partially crosslinked hyaluron formed in step a) and a relatively high molecular weight partially crosslinked hyaluron formed in step b) are formed into a random copolymer (co-polymer). The formed random copolymer (co-polymer), fibroin whose optional amino acid content of step c) is adjusted, is blended by adding a minimum of 0.1 weight percent to a maximum of 30 weight percent compared to hyaluron.

본 발명의 일측면에 있어서, 상기 e) 단계는 0.1atm 내지 2atm의 압력조건, 370K 내지 400K의 온도조건, 10분 내지 100분의 반응 조건에서 물리적인 어닐링 효과를 부여하여 semi-IPN 구조를 이루는 것을 특징으로 하는, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, in step e), a semi-IPN structure is formed by giving a physical annealing effect under a pressure condition of 0.1 atm to 2 atm, a temperature condition of 370 K to 400 K, and a reaction condition of 10 minutes to 100 minutes. It provides a method for producing a hyaluron-based hydrogel composition, characterized in that.

본 발명의 다른 측면은 상기 본 발명의 일측면 중 어느 하나에 따라 제조된 하이드로겔 조성물을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a hydrogel composition prepared according to any one of the aspects of the present invention.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 연조직 충진제로 사용되는, 하이드로겔 조성물을 제공한다.In another aspect of the present invention, the composition is used as a soft tissue filler, provides a hydrogel composition.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 연골 충진제로 사용되는, 하이드로겔 조성물을 제공한다.In another aspect of the present invention, the composition is used as a cartilage filler, provides a hydrogel composition.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 리도카인 또는 그 유도체를 추가적으로 더 포함하는, 하이드로겔 조성물을 제공한다.In another aspect of the present invention, the composition provides a hydrogel composition further comprising lidocaine or a derivative thereof.

이하 본 발명의 구체적인 제조예를 설명한다.Hereinafter, specific manufacturing examples of the present invention will be described.

본 명세서에 개시된 하이브리드 겔 제조는 하기의 공정예에 의해 프로세스화 될 수 있다.The hybrid gel preparation disclosed herein can be processed by the following process example.

본 명세서에서 개시된 히알루론의 가교는 두 단계 혹은 그 이상을 거쳐 이루어 진다.The crosslinking of the hyaluron disclosed herein is made through two or more steps.

본 명세서에서 하기의 공정 프로세스는 각각의 실험예에 해당할 수 있다.In the present specification, the following process processes may correspond to each experimental example.

일 구현예에서 저분자량 히알루론산 조성물을 제조하는 첫째 단계의 히알루론의 투입량은, pH 12 내지 14의 강 알칼리 수용액 에서 상기의 히알루론 농도는 5내지 20 중량%을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 전체 히알루론의 중량백분율 대비 5 중량%을 투입할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전체 히알루론의 중량백분율 대비 10 중량%을 투입할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전체 히알루론의 중량백분율 대비 15 중량%을 투입할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전체 히알루론의 중량백분율 대비 20 중량%을 투입할 수 있다. In one embodiment, the input amount of hyaluron in the first step of preparing the low molecular weight hyaluronic acid composition, the hyaluron concentration in a strong alkaline aqueous solution having a pH of 12 to 14 may have 5 to 20% by weight. In some embodiments, 5% by weight based on the weight percentage of the total hyaluron may be added. In some embodiments, 10% by weight based on the weight percentage of the total hyaluron may be added. In some embodiments, 15% by weight based on the weight percentage of the total hyaluron may be added. In some embodiments, 20 wt% may be added based on the weight percentage of the total hyaluron.

상기의 첫째 단계의 히알루론의 평균 분자량은 30 kDa 내지 1 000 kDa 의 평균 분자량을 갖는다.The average molecular weight of the hyaluron in the first step has an average molecular weight of 30 kDa to 1,000 kDa.

상기의 첫째 단계의 히알루론 투입 후 가교 온도는 278K내지 298K를 유지한다.After the hyaluron input in the first step, the crosslinking temperature is maintained at 278K to 298K.

상기의 첫째 단계의 히알루론 투입 후 가교 시간은 2 내지 6 시간을 유지한다.After the hyaluron input in the first step, the crosslinking time is maintained for 2 to 6 hours.

상기의 첫째 단계의 히알루론 투입 후 가교제의 양은 히알루론 투입 그램당 15ul 내지 35ul 범위를 사용한다.After the hyaluron input in the first step, the amount of the crosslinking agent is used in the range of 15ul to 35ul per gram of hyaluron input.

일 구현예에서 고분자량 히알루론산 조성물을 제조하는 두번째 단계의 히알루론의 투입량은, pH 12 내지 14의 강 알칼리 수용액 에서 상기의 히알루론 농도는 저분자 및 고분자 히알루론산 전체 중량에 대하여 75내지 95 중량%을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 전체 히알루론산의 중량 대비 95 중량%을 투입할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전체 히알루론산의 중량 대비 90 중량%을 투입할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전체 히알루론산의 중량 대비 85 중량%을 투입할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전체 히알루론산의 중량 대비 80 중량%을 투입할 수 있다.In one embodiment, the amount of hyaluron added in the second step of preparing the high molecular weight hyaluronic acid composition is 75 to 95 wt% based on the total weight of the low molecular weight and high molecular weight hyaluronic acid in the strong alkaline aqueous solution having a pH of 12 to 14. can have In some embodiments, 95% by weight based on the weight of the total hyaluronic acid may be added. In some embodiments, 90% by weight based on the weight of the total hyaluronic acid may be added. In some embodiments, 85% by weight based on the weight of the total hyaluronic acid may be added. In some embodiments, 80% by weight based on the weight of the total hyaluronic acid may be added.

상기의 두번째 단계의 히알루론의 평균 분자량은 2 000 kDa 내지 4 000 kDa 의 평균 분자량을 갖는다.The average molecular weight of the hyaluron in the second step has an average molecular weight of 2 000 kDa to 4 000 kDa.

상기의 두번째 단계의 히알루론 투입 후 가교 온도는 278K내지 298K를 유지한다.After hyaluron input in the second step, the crosslinking temperature is maintained at 278K to 298K.

상기의 두번째 단계의 히알루론 투입 후 가교 시간은 24 내지 50 시간을 유지한다.After the hyaluron input in the second step, the crosslinking time is maintained for 24 to 50 hours.

상기의 두번째 단계의 히알루론 투입 후 가교제의 양은 두번째 히알루론의 투입 그램당 15ul 내지 75ul 범위를 사용한다.After the hyaluron input in the second step, the amount of the crosslinking agent is used in the range of 15ul to 75ul per gram of the second hyaluron input.

상기의 공정예의 프로세스 범위내 에서 제조된 히알루론 겔의 모폴로지는 도 3d와 같은 구조를 나타낸다. The morphology of the hyaluron gel prepared within the process range of the above process example shows the structure as shown in FIG. 3D.

즉, 모폴로지 적으로 다공크기(pore size)가 일정하게 유지되는 동시에 균일한 굵기의 네트워크 형상을 유지하여, 상대적으로 하이드로겔의 점탄성 증가가 나타난다. That is, morphologically, the pore size is kept constant and the network shape of a uniform thickness is maintained at the same time, so that the viscoelasticity of the hydrogel is relatively increased.

반면 상기의 공정예의 프로세스 범위 이상 혹은 이하이면, 도 12와 같은 모폴로지가 형성 된다. On the other hand, when the process range of the above process example is higher or lower than the process range, a morphology as shown in FIG. 12 is formed.

즉, 상기의 도 12a는, 고밀도 히알루론 겔 제조시 278K 온도(칼빈온도) 이하에서, 더 상세하게는 277K의 온도에서 제조 후 측정한 SEM 모폴로지 (morphology) 자료로서, 밀도는 높지만 공극간의 간격이 랜덤 형태로 이루어져 최종 하이브리드 겔의 점탄성에 영향을 줄 수 있다.That is, the above FIG. 12a is SEM morphology data measured after production at a temperature of 278K (Calvin temperature) or less, more specifically, at a temperature of 277K when the high-density hyaluron gel is manufactured. Although the density is high, the gap between the pores is It may have a random shape and affect the viscoelasticity of the final hybrid gel.

도 12b 는, 고밀도 히알루론 겔 제조시 289K 온도 이상(칼빈온도)에서, 더 상세하게는 290K의 온도에서 제조 후 측정한 SEM 모폴로지 (morphology) 자료로서, 밀도는 상대적으로 도 12a에 비해 낮고 공극의 크기가 상대적으로 비대해졌음을 알 수 있다. 따라서 최종 하이브리드 겔의 점탄성이 감소할 것이다.12b is SEM morphology data measured after production at a temperature of 289K or higher (Calvin temperature), more specifically, at a temperature of 290K during the production of high-density hyaluron gel, the density is relatively low compared to FIG. It can be seen that the size is relatively enlarged. Therefore, the viscoelasticity of the final hybrid gel will decrease.

도 12c 는, 고밀도 히알루론 겔 제조시 first 분자량이 2 000 kDa 내지 4 000 kDa이며, 더 상세하게는 2500kDa 이며, second 분자량이 30 kDa 내지 1 000kDa, 더 상세하게는 450kDa로 제조 후 측정한 SEM 모폴로지(morphology) 자료이다. 총 히알루론 ?t량은 First와 second가 15중량% 및 85 중량%이며, 피브로인을 포함하지 않고 pH 13 및 285K의 조건에서 40시간 반응시켰다. 두 단계의 히알루론이 얽혀 있는 구조로 밀도는 높지만 탄성이 감소할 수 있는 구조이다.12c is an SEM morphology measured after preparation of a high-density hyaluron gel, wherein the first molecular weight is 2 000 kDa to 4 000 kDa, more specifically 2500 kDa, and the second molecular weight is 30 kDa to 1 000 kDa, more specifically 450 kDa. (morphology) data. The total amount of hyaluron ?t was 15 wt% and 85 wt% of First and Second, and reacted for 40 hours at pH 13 and 285K conditions without fibroin. It is a structure in which two levels of hyaluron are intertwined, and the density is high, but the elasticity can be reduced.

도 12d 는, 고밀도 히알루론 겔 제조시 first 분자량이 30 kDa 내지 1 000 kDa 이며, 더 상세하게 450kDa이며, second 분자량이 500kDa에서 제조 후 측정한 SEM 모폴로지(morphology) 자료이다. 총 히알루론 ?t량은 First와 second가 15중량% 및 85 중량%이며, 피브로인을 포함하지 않고 pH 13 및 285K의 조건에서 40시간 반응시켰다. 상기 도 12c와 같은 현상이 보인다. 최종적으로 흐림성이 존재하는 하이브리드 겔이 아닌 바이패직에 가까운 형태를 보이며, 탄성 또한 감소할 수 있다.FIG. 12d is SEM morphology data measured after the first molecular weight is 30 kDa to 1,000 kDa, more specifically 450 kDa, and the second molecular weight is 500 kDa when the high-density hyaluron gel is prepared. The total amount of hyaluron ?t was 15 wt% and 85 wt% of First and Second, and reacted for 40 hours at pH 13 and 285K conditions without fibroin. The same phenomenon as in FIG. 12C is seen. Finally, it shows a form close to biphasic rather than a hybrid gel with cloudiness, and elasticity may also decrease.

본 명세서에서 개시된 세번째 단계에서는 글리신, 세린 및 알라닌의 함유량이 변화된 피브로인을 투입하는 단계이다.The third step disclosed in the present specification is a step of adding fibroin in which the contents of glycine, serine and alanine are changed.

본 명세서에서 사용되는 피브로인의 원료는 하기의 표 1에 나타내었다.The raw materials of fibroin used herein are shown in Table 1 below.

AA BB CC DD AspAsp 0.20.2 1.71.7 1.61.6 1.51.5 ThrThr 0.90.9 0.80.8 0.90.9 0.90.9 SerSer 6.56.5 5.85.8 7.27.2 6.56.5 GluGlu 1.21.2 1.31.3 1.21.2 1.21.2 GlyGly 44.444.4 45.045.0 44.444.4 42.442.4 AlaAla 35.435.4 33.333.3 33.233.2 32.132.1 GysGys 0.40.4 0.50.5 0.40.4 0.40.4 ValVal 2.62.6 2.62.6 2.52.5 2.42.4 MetMet 0.20.2 0.20.2 0.10.1 0.10.1 LleLle 0.70.7 0.70.7 0.60.6 0.70.7 LeuLeu 0.40.4 0.50.5 0.40.4 0.40.4 TyrTyr 5.15.1 5.05.0 5.05.0 5.15.1 PhePhe 0.80.8 0.90.9 0.80.8 0.70.7 LysLys 0.50.5 0.60.6 0.60.6 0.50.5 HisHis 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.20.2 ArgArg 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 ProPro 0.10.1 0.20.2 0.10.1 0.10.1

표 1에 기재된 4품종은 모두 가잠견이다. 또한, 표 1은 실크 누에의 품종별 아미노산 함량이다. 상기 표 1에서 A는 Baekok jam, B는 Hansang ll, C는 Won jam 125, D는 won 126 이다. 본원발명에서는 상기 가잠견 중 A의 Baekok jam 을 사용하였다.All 4 breeds listed in Table 1 are Gajam dogs. In addition, Table 1 shows the amino acid content of each type of silk silkworm. In Table 1, A is Baekok jam, B is Hansang ll, C is Won jam 125, and D is won 126. In the present invention, Baekok jam of A was used among the provisional dogs.

일부 실시양태에서, 본 원에서 사용되는 피브로인의 원료인 Bombyx mori는 가잠견(Bombyx mori silkworm) 과 야잠견(Tussah, Giant silkworm)에 국한되지 아니하나, 표 1에서 보듯이 가잠견을 사용하여 피브로인을 추출하는 것을 선호한다. 즉, 가잠견의 경우 글리신의 mol%가 42 내지 47, 알라닌의 mol% 27 내지 32, 세린의 mol%가 10 내지 14의 비율을 일정하게 유지하는 것이 바람직하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.In some embodiments, Bombyx mori, a raw material for fibroin used herein, is not limited to Bombyx mori silkworm and Tussah, Giant silkworm, but as shown in Table 1, fibroin using fibroin prefer to extract In other words, in the case of a dog, it is preferable to maintain a constant ratio of 42 to 47 mol% of glycine, 27 to 32 mol% of alanine, and 10 to 14 mol% of serine, but is not limited thereto.

도 15의 구조는 원사인 BM(bombyx mori silkworm)의 형태를 쉽게 설명하기 위한 자료이다.The structure of FIG. 15 is data for easily explaining the shape of BM (bombyx mori silkworm), which is a yarn.

본원발명에서 사용되는 피브로인 원사의 SEM 자료는 도 1a와 같이 나타난다.The SEM data of the fibroin yarn used in the present invention is shown in Figure 1a.

본원발명에서 사용되는 피브로인의 구성은 하기와 같다.The composition of fibroin used in the present invention is as follows.

일부 실시양태에서, 사용되는 피브로인은 heavy chain, light chain 및 p25 단백질로 구성되어 있는 이중 피브로인이며, 구성은 글리신, 알라닌 및 세린이 반복되는 결정성 영역을 형성하는 11개의 도메인, 중간부분 그리고 C-말단 N-말단의 비결정성 영역으로 구성되어 있다. (도 16)In some embodiments, the fibroin used is a double fibroin composed of a heavy chain, a light chain and a p25 protein, which consists of 11 domains in which glycine, alanine and serine form a repeating crystalline region, a midsection and a C- It consists of an amorphous region at the terminal N-terminus. (Fig. 16)

보다 상세하게는, heavy chain 과 light chain의 mol 비율을 예를 들어 0.1 : 99.9, 적어도 0.2 : 99.8, 적어도 0.3 : 99.7, 적어도 0.4 : 99.6, 적어도 0.5 : 99.5, 적어도 0.6 : 99.4, 적어도 0.7 : 99.3, 적어도 0.8 : 99.2, 적어도 0.9 : 99.1, 적어도 1.0 : 99.0, 적어도 1.1 : 98.9, 적어도 1.2 : 98.8, 적어도 1.3 : 98.7, 적어도 1.4 : 98.6, 적어도 1.5 : 98.5, 적어도 1.6 : 98.4, 적어도 1.7 : 98.3, 적어도 1.8 : 98.2, 적어도 1.9 : 98.1, 적어도 2.0 : 98.0, 적어도 2.1 : 97.9, 적어도 2.2 : 97.8, 적어도 2.3 : 97.7, 적어도 2.4 : 97.6, 적어도 2.5 : 97.5, 적어도 2.6 : 97.4, 적어도 2.7 : 97.3, 적어도 2.8 : 97.2, 적어도 2.9 : 97.1, 적어도 3.0 : 97.0, 적어도 3.1 : 96.9, 적어도 3.2 : 96.8, 적어도 3.3 : 96.7, 적어도 3.4 : 96.6, 적어도 3.5 : 96.5, 적어도 3.6 : 96.4, 적어도 3.7 : 96.3, 적어도 3.8 : 96.2, 적어도 3.9 : 96.1, 적어도 4.0 : 96.0, 적어도 4.1 : 95.9, 적어도 4.2 : 95.8, 적어도 4.3 : 95.7, 적어도 4.4 : 95.6, 적어도 4.5 : 95.5, 적어도 4.6 : 95.4, 적어도 4.7 : 95.3, 적어도 4.8 : 95.2, 적어도 4.9 : 95.1, 적어도 5.0 : 95.0, 적어도 , 적어도 5.1 : 94.9, 적어도 5.2 : 94.8, 적어도 5.3 : 94.7, 적어도 5.4 : 94.6, 적어도 5.5 : 94.5, 적어도 5.6 : 94.4, 적어도 5.7 : 94.3, 적어도 5.8 : 94.2, 적어도 5.9 : 94.1, 적어도 6.0 : 94.0, 적어도 6.1 : 93.9, 적어도 6.2 : 93.8, 적어도 6.3 : 93.7, 적어도 6.4 : 93.6, 적어도 6.5 : 93.5, 적어도 6.6 : 93.4, 적어도 6.7 : 93.3, 적어도 6.8 : 93.2, 적어도 6.9 : 93.1, 적어도 7.0 : 93.0, 적어도 7.1 : 92.9, 적어도 7.2 : 92.8, 적어도 7.3 : 92.7, 적어도 7.4 : 92.6, 적어도 7.5 : 92.5, 적어도 7.6 : 92.4, 적어도 7.7 : 92.3, 적어도 7.8 : 92.2, 적어도 7.9 : 92.1, 적어도 8.0 : 92.0, 적어도 8.1 : 91.9, 적어도 8.2 : 91.8, 적어도 8.3 : 91.7, 적어도 8.4 : 91.6, 적어도 8.5 : 91.5, 적어도 8.6 : 91.4, 적어도 8.7 : 91.3, 적어도 8.8 : 91.2, 적어도 8.9 : 91.1, 적어도 9.0 : 91.0, 적어도 9.1 : 90.9, 적어도 9.2 : 90.8, 적어도 9.3 : 90.7, 적어도 9.4 : 90.6, 적어도 9.5 : 90.5, 적어도 9.6 : 90.4, 적어도 9.7 : 90.3, 적어도 9.8 : 90.2, 적어도 9.9 : 90.1, 적어도 10.0 : 90.0 이다.More specifically, the mol ratio of heavy chain and light chain is, for example, 0.1 : 99.9, at least 0.2 : 99.8, at least 0.3 : 99.7, at least 0.4 : 99.6, at least 0.5 : 99.5, at least 0.6 : 99.4, at least 0.7 : 99.3 , at least 0.8:99.2, at least 0.9:99.1, at least 1.0:99.0, at least 1.1:98.9, at least 1.2:98.8, at least 1.3:98.7, at least 1.4:98.6, at least 1.5:98.5, at least 1.6:98.4, at least 1.7:98.3 , at least 1.8:98.2, at least 1.9:98.1, at least 2.0:98.0, at least 2.1:97.9, at least 2.2:97.8, at least 2.3:97.7, at least 2.4:97.6, at least 2.5:97.5, at least 2.6:97.4, at least 2.7:97.3 , at least 2.8:97.2, at least 2.9:97.1, at least 3.0:97.0, at least 3.1:96.9, at least 3.2:96.8, at least 3.3:96.7, at least 3.4:96.6, at least 3.5:96.5, at least 3.6:96.4, at least 3.7:96.3 , at least 3.8:96.2, at least 3.9:96.1, at least 4.0:96.0, at least 4.1:95.9, at least 4.2:95.8, at least 4.3:95.7, at least 4.4:95.6, at least 4.5:95.5, at least 4.6:95.4, at least 4.7:95.3 , at least 4.8:95.2, at least 4.9:95.1, at least 5.0:95.0, at least, at least 5.1:94.9, at least 5.2:94.8, at least 5.3:94.7, at least 5.4:94.6, at least 5.5:94.5, at least 5.6:94.4, at least 5.7 : 94.3, at least 5.8 : 94.2, at least 5.9 : 94.1, at least 6.0:94.0, at least 6.1:93.9, at least 6.2:93.8, at least 6.3:93.7, at least 6.4:93.6, at least 6.5:93.5, at least 6.6:93.4, at least 6.7:93.3, at least 6.8:93.2, at least 6.9:93.1, at least 7.0:93.0, at least 7.1:92.9, at least 7.2:92.8, at least 7.3:92.7, at least 7.4:92.6, at least 7.5:92.5, at least 7.6:92.4, at least 7.7:92.3, at least 7.8:92.2, at least 7.9:92.1, at least 8.0:92.0, at least 8.1:91.9, at least 8.2:91.8, at least 8.3:91.7, at least 8.4:91.6, at least 8.5:91.5, at least 8.6:91.4, at least 8.7:91.3, at least 8.8:91.2, at least 8.9:91.1, at least 9.0:91.0, at least 9.1:90.9, at least 9.2:90.8, at least 9.3:90.7, at least 9.4:90.6, at least 9.5:90.5, at least 9.6:90.4, at least 9.7:90.3, at least 9.8:90.2, at least 9.9:90.1, at least 10.0 : 90.0.

일부 실시양태에서, 전체 피브로인 조성물에 대하여 Gly이 42 내지 47중량%일 때, 적어도 Gly(β)와 Gly(α)의 중량비가 0.1 : 99.9, 적어도 0.2 : 99.8, 적어도 0.3 : 99.7, 적어도 0.4 : 99.6, 적어도 0.5 : 99.5, 적어도 0.6 : 99.4, 적어도 0.7 : 99.3, 적어도 0.8 : 99.2, 적어도 0.9 : 99.1, 적어도 1.0 : 99.0, 적어도 1.1 : 98.9, 적어도 1.2 : 98.8, 적어도 1.3 : 98.7, 적어도 1.4 : 98.6, 적어도 1.5 : 98.5, 적어도 1.6 : 98.4, 적어도 1.7 : 98.3, 적어도 1.8 : 98.2, 적어도 1.9 : 98.1, 적어도 2.0 : 98.0, 적어도 2.1 : 97.9, 적어도 2.2 : 97.8, 적어도 2.3 : 97.7, 적어도 2.4 : 97.6, 적어도 2.5 : 97.5, 적어도 2.6 : 97.4, 적어도 2.7 : 97.3, 적어도 2.8 : 97.2, 적어도 2.9 : 97.1, 적어도 3.0 : 97.0, 적어도 3.1 : 96.9, 적어도 3.2 : 96.8, 적어도 3.3 : 96.7, 적어도 3.4 : 96.6, 적어도 3.5 : 96.5, 적어도 3.6 : 96.4, 적어도 3.7 : 96.3, 적어도 3.8 : 96.2, 적어도 3.9 : 96.1, 적어도 4.0 : 96.0, 적어도 4.1 : 95.9, 적어도 4.2 : 95.8, 적어도 4.3 : 95.7, 적어도 4.4 : 95.6, 적어도 4.5 : 95.5, 적어도 4.6 : 95.4, 적어도 4.7 : 95.3, 적어도 4.8 : 95.2, 적어도 4.9 : 95.1, 적어도 5.0 : 95.0, 적어도 , 적어도 5.1 : 94.9, 적어도 5.2 : 94.8, 적어도 5.3 : 94.7, 적어도 5.4 : 94.6, 적어도 5.5 : 94.5, 적어도 5.6 : 94.4, 적어도 5.7 : 94.3, 적어도 5.8 : 94.2, 적어도 5.9 : 94.1, 적어도 6.0 : 94.0, 적어도 6.1 : 93.9, 적어도 6.2 : 93.8, 적어도 6.3 : 93.7, 적어도 6.4 : 93.6, 적어도 6.5 : 93.5, 적어도 6.6 : 93.4, 적어도 6.7 : 93.3, 적어도 6.8 : 93.2, 적어도 6.9 : 93.1, 적어도 7.0 : 93.0, 적어도 7.1 : 92.9, 적어도 7.2 : 92.8, 적어도 7.3 : 92.7, 적어도 7.4 : 92.6, 적어도 7.5 : 92.5, 적어도 7.6 : 92.4, 적어도 7.7 : 92.3, 적어도 7.8 : 92.2, 적어도 7.9 : 92.1, 적어도 8.0 : 92.0, 적어도 8.1 : 91.9, 적어도 8.2 : 91.8, 적어도 8.3 : 91.7, 적어도 8.4 : 91.6, 적어도 8.5 : 91.5, 적어도 8.6 : 91.4, 적어도 8.7 : 91.3, 적어도 8.8 : 91.2, 적어도 8.9 : 91.1, 적어도 9.0 : 91.0, 적어도 9.1 : 90.9, 적어도 9.2 : 90.8, 적어도 9.3 : 90.7, 적어도 9.4 : 90.6, 적어도 9.5 : 90.5, 적어도 9.6 : 90.4, 적어도 9.7 : 90.3, 적어도 9.8 : 90.2, 적어도 9.9 : 90.1, 적어도 10.0 : 90.0 이다.In some embodiments, when Gly is 42 to 47% by weight relative to the total fibroin composition, the weight ratio of at least Gly(β) to Gly(α) is 0.1 : 99.9, at least 0.2 : 99.8, at least 0.3 : 99.7, at least 0.4 : 99.6, at least 0.5:99.5, at least 0.6:99.4, at least 0.7:99.3, at least 0.8:99.2, at least 0.9:99.1, at least 1.0:99.0, at least 1.1:98.9, at least 1.2:98.8, at least 1.3:98.7, at least 1.4: 98.6, at least 1.5:98.5, at least 1.6:98.4, at least 1.7:98.3, at least 1.8:98.2, at least 1.9:98.1, at least 2.0:98.0, at least 2.1:97.9, at least 2.2:97.8, at least 2.3:97.7, at least 2.4: 97.6, at least 2.5:97.5, at least 2.6:97.4, at least 2.7:97.3, at least 2.8:97.2, at least 2.9:97.1, at least 3.0:97.0, at least 3.1:96.9, at least 3.2:96.8, at least 3.3:96.7, at least 3.4: 96.6, at least 3.5:96.5, at least 3.6:96.4, at least 3.7:96.3, at least 3.8:96.2, at least 3.9:96.1, at least 4.0:96.0, at least 4.1:95.9, at least 4.2:95.8, at least 4.3:95.7, at least 4.4: 95.6, at least 4.5:95.5, at least 4.6:95.4, at least 4.7:95.3, at least 4.8:95.2, at least 4.9:95.1, at least 5.0:95.0, at least, at least 5.1:94.9, at least 5.2:94.8, at least 5.3:94.7, at least 5.4:94.6, at least 5.5:94.5, at least 5.6:94.4, at least 5.7:94.3, at least 5.8:9 4.2, at least 5.9:94.1, at least 6.0:94.0, at least 6.1:93.9, at least 6.2:93.8, at least 6.3:93.7, at least 6.4:93.6, at least 6.5:93.5, at least 6.6:93.4, at least 6.7:93.3, at least 6.8: 93.2, at least 6.9:93.1, at least 7.0:93.0, at least 7.1:92.9, at least 7.2:92.8, at least 7.3:92.7, at least 7.4:92.6, at least 7.5:92.5, at least 7.6:92.4, at least 7.7:92.3, at least 7.8: 92.2, at least 7.9:92.1, at least 8.0:92.0, at least 8.1:91.9, at least 8.2:91.8, at least 8.3:91.7, at least 8.4:91.6, at least 8.5:91.5, at least 8.6:91.4, at least 8.7:91.3, at least 8.8: 91.2, at least 8.9:91.1, at least 9.0:91.0, at least 9.1:90.9, at least 9.2:90.8, at least 9.3:90.7, at least 9.4:90.6, at least 9.5:90.5, at least 9.6:90.4, at least 9.7:90.3, at least 9.8: 90.2, at least 9.9:90.1, at least 10.0:90.0.

일부 실시양태에서, Ala의 mol 비율이 27 내지 32%일 때, 적어도 Ala(β)와 Ala(α)의 중량비는 0.1 : 99.9, 적어도 0.2 : 99.8, 적어도 0.3 : 99.7, 적어도 0.4 : 99.6, 적어도 0.5 : 99.5, 적어도 0.6 : 99.4, 적어도 0.7 : 99.3, 적어도 0.8 : 99.2, 적어도 0.9 : 99.1, 적어도 1.0 : 99.0, 적어도 1.1 : 98.9, 적어도 1.2 : 98.8, 적어도 1.3 : 98.7, 적어도 1.4 : 98.6, 적어도 1.5 : 98.5, 적어도 1.6 : 98.4, 적어도 1.7 : 98.3, 적어도 1.8 : 98.2, 적어도 1.9 : 98.1, 적어도 2.0 : 98.0, 적어도 2.1 : 97.9, 적어도 2.2 : 97.8, 적어도 2.3 : 97.7, 적어도 2.4 : 97.6, 적어도 2.5 : 97.5, 적어도 2.6 : 97.4, 적어도 2.7 : 97.3, 적어도 2.8 : 97.2, 적어도 2.9 : 97.1, 적어도 3.0 : 97.0, 적어도 3.1 : 96.9, 적어도 3.2 : 96.8, 적어도 3.3 : 96.7, 적어도 3.4 : 96.6, 적어도 3.5 : 96.5, 적어도 3.6 : 96.4, 적어도 3.7 : 96.3, 적어도 3.8 : 96.2, 적어도 3.9 : 96.1, 적어도 4.0 : 96.0, 적어도 4.1 : 95.9, 적어도 4.2 : 95.8, 적어도 4.3 : 95.7, 적어도 4.4 : 95.6, 적어도 4.5 : 95.5, 적어도 4.6 : 95.4, 적어도 4.7 : 95.3, 적어도 4.8 : 95.2, 적어도 4.9 : 95.1, 적어도 5.0 : 95.0, 적어도 , 적어도 5.1 : 94.9, 적어도 5.2 : 94.8, 적어도 5.3 : 94.7, 적어도 5.4 : 94.6, 적어도 5.5 : 94.5, 적어도 5.6 : 94.4, 적어도 5.7 : 94.3, 적어도 5.8 : 94.2, 적어도 5.9 : 94.1, 적어도 6.0 : 94.0, 적어도 6.1 : 93.9, 적어도 6.2 : 93.8, 적어도 6.3 : 93.7, 적어도 6.4 : 93.6, 적어도 6.5 : 93.5, 적어도 6.6 : 93.4, 적어도 6.7 : 93.3, 적어도 6.8 : 93.2, 적어도 6.9 : 93.1, 적어도 7.0 : 93.0, 적어도 7.1 : 92.9, 적어도 7.2 : 92.8, 적어도 7.3 : 92.7, 적어도 7.4 : 92.6, 적어도 7.5 : 92.5, 적어도 7.6 : 92.4, 적어도 7.7 : 92.3, 적어도 7.8 : 92.2, 적어도 7.9 : 92.1, 적어도 8.0 : 92.0, 적어도 8.1 : 91.9, 적어도 8.2 : 91.8, 적어도 8.3 : 91.7, 적어도 8.4 : 91.6, 적어도 8.5 : 91.5, 적어도 8.6 : 91.4, 적어도 8.7 : 91.3, 적어도 8.8 : 91.2, 적어도 8.9 : 91.1, 적어도 9.0 : 91.0, 적어도 9.1 : 90.9, 적어도 9.2 : 90.8, 적어도 9.3 : 90.7, 적어도 9.4 : 90.6, 적어도 9.5 : 90.5, 적어도 9.6 : 90.4, 적어도 9.7 : 90.3, 적어도 9.8 : 90.2, 적어도 9.9 : 90.1, 적어도 10.0 : 90.0 이다.In some embodiments, when the molar ratio of Ala is 27 to 32%, the weight ratio of at least Ala(β) to Ala(α) is 0.1 : 99.9, at least 0.2 : 99.8, at least 0.3 : 99.7, at least 0.4 : 99.6, at least 0.5:99.5, at least 0.6:99.4, at least 0.7:99.3, at least 0.8:99.2, at least 0.9:99.1, at least 1.0:99.0, at least 1.1:98.9, at least 1.2:98.8, at least 1.3:98.7, at least 1.4:98.6, at least 1.5:98.5, at least 1.6:98.4, at least 1.7:98.3, at least 1.8:98.2, at least 1.9:98.1, at least 2.0:98.0, at least 2.1:97.9, at least 2.2:97.8, at least 2.3:97.7, at least 2.4:97.6, at least 2.5:97.5, at least 2.6:97.4, at least 2.7:97.3, at least 2.8:97.2, at least 2.9:97.1, at least 3.0:97.0, at least 3.1:96.9, at least 3.2:96.8, at least 3.3:96.7, at least 3.4:96.6, at least 3.5:96.5, at least 3.6:96.4, at least 3.7:96.3, at least 3.8:96.2, at least 3.9:96.1, at least 4.0:96.0, at least 4.1:95.9, at least 4.2:95.8, at least 4.3:95.7, at least 4.4:95.6, at least 4.5:95.5, at least 4.6:95.4, at least 4.7:95.3, at least 4.8:95.2, at least 4.9:95.1, at least 5.0:95.0, at least, at least 5.1:94.9, at least 5.2:94.8, at least 5.3:94.7, at least 5.4:94.6 , at least 5.5:94.5, at least 5.6:94.4, at least 5.7:94.3, at least 5.8:94.2, at least 5.9 : 94.1, at least 6.0:94.0, at least 6.1:93.9, at least 6.2:93.8, at least 6.3:93.7, at least 6.4:93.6, at least 6.5:93.5, at least 6.6:93.4, at least 6.7:93.3, at least 6.8:93.2, at least 6.9 : 93.1, at least 7.0:93.0, at least 7.1:92.9, at least 7.2:92.8, at least 7.3:92.7, at least 7.4:92.6, at least 7.5:92.5, at least 7.6:92.4, at least 7.7:92.3, at least 7.8:92.2, at least 7.9 : 92.1, at least 8.0:92.0, at least 8.1:91.9, at least 8.2:91.8, at least 8.3:91.7, at least 8.4:91.6, at least 8.5:91.5, at least 8.6:91.4, at least 8.7:91.3, at least 8.8:91.2, at least 8.9 : 91.1, at least 9.0:91.0, at least 9.1:90.9, at least 9.2:90.8, at least 9.3:90.7, at least 9.4:90.6, at least 9.5:90.5, at least 9.6:90.4, at least 9.7:90.3, at least 9.8:90.2, at least 9.9 : 90.1, at least 10.0 : 90.0.

예컨데, 본원발명의 일측면에서 사용된 피브로인의 경우 세린(Serine or Ser, HO2CCH(NH2)CH2OH), 글리신(Glycine or Gly, HO2CCH2NH2), 알라닌(Alanine or Ala, HO2CCH(NH2)CH3)의 조합된 함량에 있어서 그 구성비는 세린의 경우 40% 이하 감소, 글리신의 경우 5% 이상 증가, 알라닌의 경우 5% 이상 증가된 재생 피브로인을 사용하여 본 발명을 이루었다.For example, in the case of fibroin used in one aspect of the present invention, a combination of serine or Ser, HO2CCH(NH2)CH2OH), glycine (Glycine or Gly, HO2CCH2NH2), alanine (Alanine or Ala, HO2CCH(NH2)CH3) In the content, the composition ratio was reduced by 40% or less in the case of serine, increased by more than 5% in the case of glycine, and increased by more than 5% in the case of alanine, the present invention was achieved using regenerated fibroin.

또한, 상기의 피브로인의 light chain 과 heavy chain간의 결합을 감소 또는 제거 시켜 평균 분자량이 100kDa 이하를 사용하여 본 발명을 이루었다.In addition, the present invention was achieved using an average molecular weight of 100 kDa or less by reducing or removing the bond between the light chain and the heavy chain of the fibroin.

일 구현예에서, 상기 피브로인의 함량 변화는 pH 6 내지 pH 8 중성염상태에서 3atm 이하의 고압에서 피브로인 내 존재하는 히드록시기를 1차 감소시킨 후 단백질 정제과정 및 크로마토 과정을 거쳐 추출하는 공법을 통해 구현할 수 있다.In one embodiment, the change in the content of fibroin can be implemented through a method of extracting through a protein purification process and chromatography process after first reducing the hydroxyl groups present in fibroin at a high pressure of 3 atm or less in a neutral salt state of pH 6 to pH 8 there is.

본원발명에서 사용된 피브로인의 함량은, 하이브리드 겔 전체 조성물 중량에 대하여 0.1 내지 30중량%를 사용한다. 0.1 중량% 미만에서는 최종 물질인 하이브리드 겔의 sem-IPN 구조가 미 형성되어 부분적으로 하이드로겔 내부에 겔 상태가 확인된다. 그리고, 30 중량% 이상에서는 음이온성 히알루론의 상호 반발 작용에 의해 짧은 시간에 하이드로겔 전체가 겔화가 급속히 진행되는 문제점이 발생된다. (도 4e와 유사한 모폴로지 형성)The content of fibroin used in the present invention is 0.1 to 30% by weight based on the total weight of the hybrid gel composition. If it is less than 0.1 wt%, the sem-IPN structure of the hybrid gel, which is the final material, is not formed, and the gel state is partially confirmed inside the hydrogel. And, at 30% by weight or more, there is a problem in that the entire hydrogel rapidly gels in a short time due to the mutual repulsion action of the anionic hyaluron. (Form a morphology similar to Fig. 4e)

따라서, 본원발명에서는, 피브로인이 하이브리드겔 조성물 전체 중량에 대하여 0.1중량%일때, 도 4a와 같은 모폴로지를 형성한다. 10중량%일때, 도 4b와 같은 모폴로지를 형성한다. 20중량%일때, 도 4c와 같은 모폴로지를 형성한다. 히알루론 함량대비 30중량%일때, 도 4d와 같은 모폴로지를 형성한다. Therefore, in the present invention, when fibroin is 0.1 wt% based on the total weight of the hybrid gel composition, the morphology as shown in Figure 4a is formed. When it is 10% by weight, a morphology as shown in FIG. 4B is formed. When it is 20% by weight, a morphology as shown in FIG. 4c is formed. When it is 30% by weight relative to the hyaluron content, a morphology as shown in FIG. 4D is formed.

본원발명에서 개시된 넷째 단계에서는, 상기의 첫째 단계에서 형성된 상대적으로 저분자량의 부분가교된 히알루론, 둘째 단계에서 형성된 상대적으로 고분자량의 부분가교된 히알루론을 랜덤 코폴리머(co-polymer)를 형성시킨다.In the fourth step disclosed in the present invention, a random copolymer is formed of the relatively low molecular weight partially cross-linked hyaluron formed in the first step and the relatively high molecular weight partially cross-linked hyaluron formed in the second step. make it

형성된 랜덤 코폴리머(co-polymer), 셋째 단계의 선택적 아미노산 함량이 조절된 피브로인을 하이브리드 겔 조성물 전체 중량에 대하여 최소 0.1 중량% 내지 최대 30 중량%을 투입하여 블랜딩 한다. The formed random copolymer (co-polymer), the fibroin whose optional amino acid content of the third step is adjusted is blended by adding at least 0.1 wt% to up to 30 wt% based on the total weight of the hybrid gel composition.

상기의 블랜딩 과정에서 최적의 환경 조건은 pH 12 내지 pH 14인 강 알칼리 조건, 최소 278K 내지 최대 298K 온도에서 최소 24 내지 최대 50 시간을 반응시키는 공정을 포함한다. The optimum environmental conditions in the above blending process include a process of reacting at least 24 to 50 hours at a strong alkaline condition of pH 12 to pH 14, and a temperature of at least 278 K to a maximum of 298 K.

일 구현예에서, 본 조성물의 수용액의 pH 변화에 따라 분자쇄간의 상호 결합 시간이 달라질 수 있다. 즉 이론에 국한되지는 않지만 이론적으로는 피브로인을 포함한 단백질은 등전점(isoelectronic point)부근에서 heavy chain, light chain 및 random coil 분자쇄들의 양전하와 음전하가 같은 zwitter ion을 형성하여 상호간의 이온 반발력이 최소화하므로 거대 분자쇄들 사이에 상호작용할 수 있는 조건이 감소 및 증가되고 이에 따라 소수성결함, 수소결함, 이온결합 등에 의해 Beta-sheet 구조가 형성되고 이는 망상구조로 발달하여 겔의 형성에 영향을 준다. In one embodiment, depending on the pH change of the aqueous solution of the present composition, the mutual binding time between molecular chains may vary. That is, although not limited to theory, in theory, proteins including fibroin form zwitter ions with the same positive and negative charges of heavy chain, light chain, and random coil molecular chains near the isoelectronic point, thereby minimizing the ionic repulsion between each other. The conditions for interaction between macromolecular chains are reduced and increased, and accordingly, a beta-sheet structure is formed by hydrophobic defects, hydrogen defects, ionic bonds, etc., which develops into a network structure, which affects the formation of gels.

본 발명에서 생성된 조성물에서 적어도 pH 12 내지 14일 때 분자쇄간 상호 반발력이 감소 하여 겔 형성 시간이 감소된다. 즉, pH가 증가할수록 분자쇄간 상호 반발력이 증가 하여 겔 형성 시간이 증가된다. 적어도 pH 12 이상에서는 분자쇄간의 음전하 또는 양전하가 우세하게 되어 발생하는 분자간 강한 이온 반발력으로 인하여 분자쇄들 사이에 응집이 이루어지지 않는다.In the composition produced in the present invention, when the pH is at least 12 to 14, the mutual repulsive force between molecular chains is reduced, thereby reducing the gel formation time. That is, as the pH increases, the mutual repulsive force between molecular chains increases and the gel formation time increases. At least at a pH of 12 or higher, aggregation does not occur between molecular chains due to strong ionic repulsion between molecules, which is caused by the dominant negative or positive charges between molecular chains.

본원발명에서 개시된 다섯번째 단계는, 상기의 넷째 단계에서 1차로 형성된 히알루론 랜덤화된 네트워크 구조에 피브로인이 상호 침투되어 피브로인 네트워크를 형성하는 단계이다.The fifth step disclosed in the present invention is a step in which fibroin is mutually penetrated into the hyaluron randomized network structure formed primarily in the fourth step to form a fibroin network.

본 단계에 최적의 조건은 semi-IPN 구조를 형성하는 과정 중 압력은 0.1atm 내지 2atm을 유지하며, 동시에 온도는 최소 370K 내지 400K를 유지한다. 또한, 시간은 최소 10 분 내지 최대 100분을 적용시켜 본 발명에서 언급한 2차 가교 단계를 이룬다. The optimum condition for this step is to maintain a pressure of 0.1 atm to 2 atm during the process of forming the semi-IPN structure, and at the same time maintain a temperature of at least 370K to 400K. In addition, the time is applied for a minimum of 10 minutes to a maximum of 100 minutes to achieve the secondary crosslinking step mentioned in the present invention.

이하, 상기에 제시된 바람직한 제조공법과 범위는 본 발명에 상세하게 묘사되고 기술되었지만, 통상의 기술자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형, 추가, 대체를 할 수 있고, 이것이 청구항에 정의된 본 발명의 범위 내에서 고려될 수 있음을 명확히 한다. 본 발명에 기술되고 설명된 다양한 특징은 본 발명에 제시된 어느 한 임의의 조건에서 보여지는 특징을 도입하여 추가로 변형될 수 있다는 것이 통상의 기술자라면 쉽게 이해할 수 있다.Hereinafter, the preferred manufacturing method and scope presented above are described and described in detail in the present invention, but those skilled in the art can make various modifications, additions, and substitutions without departing from the scope of the present invention, which are defined in the claims. It is clear that they are contemplated within the scope of the present invention. It will be readily understood by those skilled in the art that the various features described and described in the present invention can be further modified by introducing the features shown in any one of the conditions set forth in the present invention.

이하, 구체적인 실험예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific experimental examples. The following experimental examples are only examples to help the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

시험예 1. 하이브리드 겔의 semi-IPN구조 분석자료 (FTIR-ATR)Test Example 1. Semi-IPN structure analysis data of hybrid gel (FTIR-ATR)

본 시험은 하이브리드 겔의 어닐링 전과 후의 피브로인의 화학적 이동을 확인하는 자료이다.This test is data confirming the chemical shift of fibroin before and after annealing of the hybrid gel.

amide I, amide II 및 amide III 에서 보듯이 amide I 진동은 CO 스트레칭을 나타내는 반면, amide Ⅱ 진동은 NH 결합의 굴곡을 나타낸다. CN 스트레칭은 (Franks, 1993) amide Ⅲ 진동이 연관되어있다. NH 변형과 CN 신축 진동의 조합에 (Magnani et al., 1991) chemical shift 전(도 2a) 후(도 2b)의 FTIR-ATR 스펙트럼을 각각 나타내었다. 어닐링 처리하지 않은 경우에는 1527 cm-1에서 amide Ⅱ로, 1622 cm-1에서 amide Ⅰ 이 나타났다. 어닐링 처리 후, 흡수 밴드는 amide I 1626 cm-1, 1700 cm-1에 표시되었으며, amide II에 1515 cm-1에 표시되었다.As shown in amide I, amide II and amide III, amide I oscillations indicate CO stretching, whereas amide II oscillations indicate bending of NH bonds. CN stretching (Franks, 1993) is associated with amide III oscillations. FTIR-ATR spectra before (FIG. 2a) and after (FIG. 2b) chemical shift were respectively shown for the combination of NH strain and CN stretching vibration (Magnani et al., 1991). Without annealing, amide Ⅱ appeared at 1527 cm -1 and amide Ⅰ appeared at 1622 cm -1 . After annealing, the absorption bands were displayed at 1626 cm -1 , 1700 cm -1 for amide I and 1515 cm -1 for amide II.

이 결과는 실크피브로인 2 차 구조에서 어닐링 처리 후 무작위 코일 및 alpha-helix 형태에서 Beta-sheet 형태 (문헌 해석 자료 : Franks, 1993; Freddi et al., 1999; Um et al., 2001; Chen et al., 2001a; Cardenas et al., 2002; Li 등,2002)로 전환됨을 알 수 있다. 또한 1700 cm-1에서의 밴드는 반 평행 Beta-sheet 영역에서의 피브로인 배열이 나타남을 예측 할 수 있다.These results showed that the beta-sheet form in the form of random coils and alpha-helix after annealing treatment in the secondary structure of silk fibroin (data from literature analysis: Franks, 1993; Freddi et al., 1999; Um et al., 2001; Chen et al. ., 2001a; Cardenas et al., 2002; Li et al., 2002). In addition, the band at 1700 cm -1 can be predicted to show the fibroin arrangement in the antiparallel beta-sheet region.

즉, 결론적으로 어닐링 전 하이브리드 겔에 함유된 본원에서 사용된 피브로인은 화학적 이동이 일어나지 않지만, 어닐링 과정 이후 화학적 이동이 발생되어 고밀도 히알루론산과 피브로인이 semi-IPN 구조를 형성함을 분광학적 분석을 통해 확인하였다.That is, in conclusion, chemical shift does not occur in the fibroin used herein in the hybrid gel before annealing, but chemical shift occurs after the annealing process, so that high-density hyaluronic acid and fibroin form a semi-IPN structure through spectroscopic analysis. Confirmed.

시험예 2. 하이브리드겔의 어닐링 이전과 이후의 실크 펩타이드의 구조 분석자료(13C-NMR). Test Example 2. Structural analysis data (13C-NMR) of the silk peptide before and after annealing of the hybrid gel.

본 시험에서는 본원에 사용된 실크 펩타이드의 안정성을 분석한 자료로서,13C NMR 분석을 통한 본원에서 제시된 실크 피브로인에 대한 구조적 유사성을 확인 하였다. In this test, as data analyzing the stability of the silk peptide used herein, the structural similarity to the silk fibroin presented herein was confirmed through 13C NMR analysis.

본 발명에서 사용된 실크 단백질 조성물을 어닐링 이전 시료에서는 분광 분석 결과 Gly(Cα) 44.6ppm, Gly(C=O) 169.5ppm, Ala(Cα)49.8ppm, Ala(Cβ) 21.4ppm, Ala(C=O) 173.0 ppm 에서 peak가 관측이 되었고, 어닐링 이 후 조성물에서는 각각 Gly(Cα) 45.6ppm, Gly (C=O) 170.4ppm, Ala(Cα) 50.7ppm, Ala(Cβ) 22.1 ppm, Ala(C=O) 173.9 ppm 에서 peak가 관측이 되었다. In the sample before annealing of the silk protein composition used in the present invention, as a result of spectroscopic analysis, Gly(Cα) 44.6ppm, Gly(C=O) 169.5ppm, Ala(Cα)49.8ppm, Ala(Cβ) 21.4ppm, Ala(C= O) A peak was observed at 173.0 ppm, and in the composition after annealing, Gly (Cα) 45.6 ppm, Gly (C=O) 170.4 ppm, Ala (Cα) 50.7 ppm, Ala (Cβ) 22.1 ppm, Ala (C =O) A peak was observed at 173.9 ppm.

결론적으로 silk Ⅱ의 구조에서 특징적으로 나타나는 Ala Beta 탄소에 의한 peak가 20 ppm 부근에서 나타나는 것으로 보아 본 발명에서 어닐링 이전과 이후의 화학적 이동이 발생되어 구조적으로 semi-IPN을 나타내는 것으로 판명되어진다.In conclusion, it is found that the peak caused by the Ala Beta carbon, which is characteristic of the structure of silk Ⅱ, appears around 20 ppm, so that chemical shift occurs before and after annealing in the present invention, which is found to indicate structurally semi-IPN.

즉, 고밀도 히알루론산과의 화학적 결합을 하지 않고 어닐링 현상에 의해 화학적 이동이 발생함을 13C-NMR을 통해 확인하였다.That is, it was confirmed through 13C-NMR that chemical shift occurred by annealing without chemical bonding with high-density hyaluronic acid.

시험예 3. 하이브리드 겔의 semi-IPN구조 분석자료 (1H-NMR)Test Example 3. Semi-IPN structure analysis data of hybrid gel (1H-NMR)

본 시험에서는 하이브리드 겔 내부에 히알루론의 가교결합이 피브로인의 간섭 현상없이 진행됨을 핵자기공명 분석(1H-NMR)을 통해 확인하였다. In this test, it was confirmed through nuclear magnetic resonance analysis (1H-NMR) that cross-linking of hyaluron inside the hybrid gel proceeds without fibroin interference.

일반적으로 히알루론이 가교되면 도 17에서 A와 B에서 특정 피크가 검출된다.In general, when hyaluron is cross-linked, specific peaks are detected in A and B in FIG. 17 .

본 원에서 제조된 어닐링 과정을 거친 하이브리드 겔의 1H-NMR 분석 시 1.66ppm에서 히알루론산의 N-acetyl group (A) 가 검출되었으며, 2.05ppm에서 BDDE의 alkyl group가 검출되었다.In 1H-NMR analysis of the annealed hybrid gel prepared herein, the N-acetyl group (A) of hyaluronic acid was detected at 1.66 ppm, and the alkyl group of BDDE was detected at 2.05 ppm.

따라서, 시험예 1, 시험예2, 시험예 3을 통해서 본 원에서 제조된 하이브리드 겔은 semi-IPN 구조를 가짐을 입증하였다.Therefore, through Test Example 1, Test Example 2, and Test Example 3, it was verified that the hybrid gel prepared in the present application had a semi-IPN structure.

시험예 4. 피브로인의 분자량 분포 측정Test Example 4. Measurement of molecular weight distribution of fibroin

분자량 분포를 측정하기 위해 동결건조된 시편을 요소에 첨가하여 4M 실크 수용액을 제조한 후 Fast Protein Liquid Chromatography(FPLC) (AKTA Purifier, Amersham Biosciences)로 측정 하였다. 칼럼은 superdex 200 10/300히를 사용하였고, 유량속도는 0.5ml/min 으로 하였다.To measure the molecular weight distribution, a 4M silk aqueous solution was prepared by adding a lyophilized specimen to urea, and then measured by Fast Protein Liquid Chromatography (FPLC) (AKTA Purifier, Amersham Biosciences). The column superdex 200 10/300 was used, and the flow rate was 0.5 ml/min.

도 13에서 보듯이 수용액 상태의 피브로인 시료는 크로마토그램에서는 분자량의 상한분획한계에 해당하는 10 min 지점에서 sharp peak와 15 min 에서 30 min 까지 넓은 영역에서 broad peak를 나타내었다. 즉, 수용액 상태의 피브로인은 약 350kDa의 heavy chain의 펩타이드로부터 칼럼의 분획한계인 30 kDa 이하까지 넓은 범위의 분자량 분포를 가지는 것을 확인하였다 As shown in FIG. 13 , the fibroin sample in an aqueous solution state showed a sharp peak at 10 min, which corresponds to the upper fractionation limit of molecular weight, and a broad peak in a wide range from 15 min to 30 min in the chromatogram. That is, it was confirmed that fibroin in aqueous solution has a wide range of molecular weight distribution from a heavy chain peptide of about 350 kDa to 30 kDa or less, the fractionation limit of the column.

수용액 상태의 피브로인이 에멀젼을 형성하고 직경 100 내지 200nm의 마이쉘(micelle) 구조를 형성 하여 거대단백질의 분자를 형성함은 문헌 [ Marsh, R. E., R. B. Corey, and L. Pauling (1995) An investigation of the stucture of silk fibroin. Biochim. Biophys. Acta. 16: 1-34] [Lee, K-G., Y.-W. Lee, J.-H. Yeo, J. Nam, H.-Y. Kweon, and Y.-H. Park (1999) Structural characteristics of silk fibroin gel on the preparation conditions.] 에 명기되어 있다. Fibroin in an aqueous solution forms an emulsion and forms a micelle structure with a diameter of 100 to 200 nm to form a molecule of a macroprotein [Marsh, R. E., R. B. Corey, and L. Pauling (1995) An investigation of the stucture of silk fibroin. Biochim. Biophys. Acta. 16: 1-34] [Lee, K-G., Y.-W. Lee, J.-H. Yeo, J. Nam, H.-Y. Kweon, and Y.-H. Park (1999) Structural characteristics of silk fibroin gel on the preparation conditions.].

유전자 염기서열로 계산된 heavy chain 의 분자량은 340kDa 에서 나타났다. 따라서 상기의 분석 자료를 토대로 기존의 분자쇄가 서로 뭉쳐서 단백질 콜로이드를 형성하는 것을 억제하는 동시에 서로 연결되는 3차원적 망상구조를 형성하는 분산계의 반고형 겔 형성을 억제하여 보다 안정화된 피브로인을 확인하였다.The molecular weight of the heavy chain calculated from the gene sequence was 340 kDa. Therefore, based on the above analysis data, it was confirmed that fibroin was more stabilized by inhibiting the formation of a semi-solid gel in a dispersed system that forms a three-dimensional network that is connected to each other while suppressing the formation of protein colloids by aggregating existing molecular chains. .

시험예 5. 공정과정 중 pH 안정성 시험 Test Example 5. pH stability test during the process

본 시험은 공정과정 중 pH에 의한 피브로인의 안정성에 관한 시험이다.This test is a test on the stability of fibroin by pH during the process.

본 시험에 사용된 하이브리드 겔은 본원에서 제시한 범위내에서 제조하여 사용하였다.The hybrid gel used in this test was prepared and used within the range presented herein.

분자량이 100kDa 인 히알루론산 0.43g , 분자량이 3000kD인 히알루론산 2g, BDDE 50ul을 혼합한다. 그 후 히알루론 총 무게 함량 대비 본 원에서 사용된 피브로인 30 중량 백분율을 투입하여 각각의 pH 상에서 (pH 2.5, 3.0, 3.5, 4.0) 피브로인의 응집성을 확인한다.0.43 g of hyaluronic acid having a molecular weight of 100 kDa, 2 g of hyaluronic acid having a molecular weight of 3000 kD, and 50ul of BDDE are mixed. After that, 30 weight percent of the fibroin used herein is added relative to the total weight of hyaluron to confirm the cohesiveness of fibroin at each pH (pH 2.5, 3.0, 3.5, 4.0).

도 14에서 보듯이, pH가 4 이하로 내려갈수록 응집현상이 발생되어 공정상에서 부분적 겔화가 발생할 수 있다.As shown in FIG. 14 , as the pH is lowered to 4 or less, aggregation may occur and partial gelation may occur in the process.

따라서 1차 과정에서 pH는 12 내지 14를 유지시켜 1차 가교반응을 진행하는 것이 가능한 것을 FTIR로 확인되었다.Therefore, it was confirmed by FTIR that it is possible to proceed with the primary cross-linking reaction by maintaining the pH of 12 to 14 in the primary process.

시험예 6. 서로 다른 분자량의 히알루론을 가교시킨 하이브리드 겔의 분해실험Test Example 6. Decomposition experiment of hybrid gel cross-linked with hyaluron of different molecular weight

본 시험은 히알루론의 분자량에 따른 하이브리드 겔의 감소율을 측정하였다.This test measured the reduction rate of the hybrid gel according to the molecular weight of hyaluron.

본 실험의 목적은 서로 상이한 분자량의 히알루론을 가교시켜 37℃, PBS상에서 분해 실험한 자료이다.The purpose of this experiment is to cross-link hyaluron of different molecular weights and decompose them in PBS at 37°C.

본 시험에서는 본 원의 범위내에서 제조한 하이브리드 겔을 하기와 같이 제조하였다. In this test, a hybrid gel prepared within the scope of the present application was prepared as follows.

도 6의 Ⅰ 제조Preparation I in Fig. 6

분자량이 100kDa 인 히알루론산 0.43g , 분자량이 이 0.6 Ⅹ 106Da 인 히알루론산 2g, BDDE 50ul을 혼합하여 1차 가교한다. 그 후 하이브리드겔 조성물 전체 중량에 대하여 사용된 피브로인 0.1 중량%을 투입하여 2차 가교한다. 1차 가교 시 조건은 288K, pH 13.5, 가교시간 30시간을 유지한다. 2차 어닐링 과정은 1.5atm, 380 K, 30분간 유지하여 최종 하이브리드 겔을 제조하였다.0.43 g of hyaluronic acid having a molecular weight of 100 kDa, 2 g of hyaluronic acid having a molecular weight of 0.6 X 10 6 Da, and 50ul of BDDE are mixed and cross-linked. Thereafter, 0.1 wt% of fibroin used based on the total weight of the hybrid gel composition is added to perform secondary crosslinking. Conditions for primary crosslinking are maintained at 288K, pH 13.5, and crosslinking time of 30 hours. The secondary annealing process was maintained at 1.5 atm, 380 K, and 30 minutes to prepare a final hybrid gel.

도 6의 Ⅱ 제조Preparation II of Fig. 6

분자량이 100kDa 인 히알루론산 0.43g , 분자량이 이 1.6(Mw) Ⅹ 106Da 인 히알루론산 2g, BDDE 50ul을 혼합하여 1차 가교한다. 그 후 하이브리드겔 조성물 전체 중량에 대하여 사용된 피브로인 0.1 중량%을 투입하여 2차 가교한다. 1차 가교 시 조건은 288K, pH 13.5, 가교시간 30시간을 유지한다. 2차 어닐링 과정은 1.5atm, 380 K, 30분간 유지하여 최종 하이브리드 겔을 제조하였다.0.43 g of hyaluronic acid having a molecular weight of 100 kDa, 2 g of hyaluronic acid having a molecular weight of 1.6 (M w ) X 10 6 Da, and 50ul of BDDE are mixed and cross-linked. Thereafter, 0.1 wt% of fibroin used based on the total weight of the hybrid gel composition is added to perform secondary crosslinking. Conditions for primary crosslinking are maintained at 288K, pH 13.5, and crosslinking time of 30 hours. The secondary annealing process was maintained at 1.5 atm, 380 K, and 30 minutes to prepare a final hybrid gel.

도 6의 Ⅲ 제조Ⅲ Preparation of Figure 6

분자량이 100kDa 인 히알루론산 0.43g , 분자량이 이 2.6(Mw) Ⅹ 106Da 인 히알루론산 2g, BDDE 50ul을 혼합하여 1차 가교한다. 그 후 하이브리드겔 조성물 전체 중량에 대하여 사용된 피브로인 0.1 중량%을 투입하여 2차 가교한다. 1차 가교 시 조건은 288K, pH 13.5, 가교시간 30시간을 유지한다. 2차 어닐링 과정은 1.5atm, 380 K, 30분간 유지하여 최종 하이브리드 겔을 제조하였다.0.43 g of hyaluronic acid having a molecular weight of 100 kDa, 2 g of hyaluronic acid having a molecular weight of 2.6 (M w ) X 10 6 Da, and 50ul of BDDE are mixed and cross-linked. Thereafter, 0.1 wt% of fibroin used based on the total weight of the hybrid gel composition is added to perform secondary crosslinking. Conditions for primary crosslinking are maintained at 288K, pH 13.5, and crosslinking time of 30 hours. The secondary annealing process was maintained at 1.5 atm, 380 K, and 30 minutes to prepare a final hybrid gel.

도 6에서 보듯이 30일까지 3종의 하이브리드 겔의 무게 감소율은 약 20%정도 나타났으며, 시험예 9와 같은 분해 거동을 나타내었다.As shown in FIG. 6 , the weight reduction rate of the three types of hybrid gels by 30 days was about 20%, and showed the same decomposition behavior as in Test Example 9.

시험예 7. 피브로인 함유량에 따른 모폴로지 분석Test Example 7. Morphology analysis according to the fibroin content

본 시험은 본 원에서 제시한 범위내에서 피브로인의 함량에 따른 하이브리드 겔의 모폴로지 자료이다.This test is the morphology data of the hybrid gel according to the content of fibroin within the range presented herein.

분자량이 100kDa 인 히알루론산 0.43g , 분자량이 3000kD인 히알루론산 2g, BDDE 50ul을 혼합하여 1차 가교한다. 그 후 하이브리드겔 조성물 전체 중량에 대하여 본 원에서 사용된 피브로인을 각각 0.1중량%, 10중량%, 20중량%, 30중량%, 100 중량%을 투입하여 2차 가교한다. 1차 가교 시 조건은 288K, pH 13.5, 가교시간 30시간을 유지한다. 2차 어닐링 과정은 1.5atm, 380 K, 30분간 유지하여 최종 하이브리드 겔을 제조한 후 수상에서 SEM을 통해 모폴로지를 측정하였다.0.43 g of hyaluronic acid having a molecular weight of 100 kDa, 2 g of hyaluronic acid having a molecular weight of 3000 kD, and 50ul of BDDE are mixed and cross-linked. Thereafter, 0.1% by weight, 10% by weight, 20% by weight, 30% by weight, and 100% by weight of the fibroin used in the present application based on the total weight of the hybrid gel composition is added to perform secondary crosslinking. Conditions for primary crosslinking are maintained at 288K, pH 13.5, and crosslinking time of 30 hours. The secondary annealing process was maintained at 1.5 atm, 380 K, for 30 minutes to prepare a final hybrid gel, and then the morphology was measured in the aqueous phase through SEM.

시험 결과는 도 4와 같았다. 도 4a는 0.1중량% 피브로인이 함유된 하이드로겔의 SEM 자료이다. 도 4b는 10중량% 피브로인이 함유된 하이드로겔의 SEM 자료이다. 도 4c는 20중량% 피브로인이 함유된 하이드로겔의 SEM 자료이다. 도 4d는 30중량% 피브로인이 함유된 하이드로겔의 SEM 자료이다. 도 4e는 100중량% 피브로인이 함유된 하이드로겔의 SEM 자료이다.The test results were as shown in FIG. 4 . Figure 4a is SEM data of the hydrogel containing 0.1 wt% fibroin. Figure 4b is SEM data of the hydrogel containing 10 wt% fibroin. Figure 4c is the SEM data of the hydrogel containing 20% by weight fibroin. Figure 4d is the SEM data of the hydrogel containing 30% by weight fibroin. Figure 4e is the SEM data of the hydrogel containing 100% by weight fibroin.

도 4에서 보듯이 피브로인 함유량이 증가할수록 겔 밀도 및 하이드로겔의 네트워크 구조는 매우 촘촘히 연결 되지만 30중량%이상 함유하였을 때는 피브로인의 모폴로지 특성을 보인다. As shown in FIG. 4, as the fibroin content increases, the gel density and the network structure of the hydrogel are very closely connected, but when it contains 30% by weight or more, the morphological characteristics of fibroin are exhibited.

시험예 8. 팽윤도 평가Test Example 8. Evaluation of swelling degree

본 원에서 제시한 범위내의 서로 다른 2종의 하이드로 겔을 동결건조하여 37℃에서 24시간동안 팽윤시켜 원심분리기(MPW-352)에서 5분간 1 000RCF 후 상측액을 제거한 후 무게를 측정하여 swelling ratio(%), sater content(%)를 측정한 자료이다.Two different types of hydrogels within the range presented herein were freeze-dried and swollen at 37°C for 24 hours. (%) and sate content (%) are measured data.

[수식 6][Equation 6]

Swelling ratio(%) = (Ws - Wd)/Wd Ⅹ 100Swelling ratio (%) = (Ws - Wd)/Wd X 100

[수식 7][Equation 7]

Sater content(%) = (Ws - Wd)/Ws Ⅹ 100Sater content(%) = (Ws - Wd)/Ws X 100

Ws : 팽윤 후 시편무게, Wd : 팽윤 전 시편 무게Ws: Specimen weight after swelling, Wd: Specimen weight before swelling

단, 본 시험에서 비교 사용된 타사의 제품은 절대적인 평가자료는 아니며, 자체 적으로 비교 실험하기 위한 자료로서 사용되었다.However, the products of other companies used for comparison in this test are not absolute evaluation data, but were used as data for self-comparison experiments.

Sample 1 : 갈더마 社의 레스틸렌Sample 1: Galderma's Restylane

Sample 2 : 엘러간 社의 쥬비덤Sample 2: Allergan's Juvederm

Sample 3 : 분자량이 100kDa 인 히알루론산 0.43g , 분자량이 3 000kD인 히알루론산 2g, BDDE 50ul을 혼합하여 1차 가교한다. 그 후 하이브리드겔 조성물 전체 중량에 대하여 본 원에서 사용된 피브로인 0.1 중량%을 투입하여 2차 가교한다. 1차 가교 시 조건은 288K, pH 13.5, 가교시간 30시간을 유지한다. 2차 어닐링 과정은 1.5atm, 380 K, 30분간 유지하여 최종 하이브리드 겔을 제조하였다.Sample 3: First cross-linking by mixing 0.43 g of hyaluronic acid with a molecular weight of 100 kDa, 2 g of hyaluronic acid with a molecular weight of 3 000 kD, and 50ul of BDDE. Thereafter, 0.1% by weight of the fibroin used herein is added to the hybrid gel composition at an amount of 2% by weight based on the total weight of the hybrid gel composition. Conditions for primary crosslinking are maintained at 288K, pH 13.5, and crosslinking time of 30 hours. The secondary annealing process was maintained at 1.5 atm, 380 K, and 30 minutes to prepare a final hybrid gel.

Sample 4 : 분자량이 100kDa 인 히알루론산 0.43g , 분자량이 3 000kD인 히알루론산 2g, BDDE 50ul을 혼합하여 1차 가교한다. 그 후 하이브리드겔 조성물 전체 중량에 대하여 본 원에서 사용된 피브로인 30 중량%을 투입하여 2차 가교한다. 1차 가교 시 조건은 288K, pH 13.5, 가교시간 30시간을 유지한다. 2차 어닐링 과정은 1.5atm, 380 K, 30분간 유지하여 최종 하이브리드 겔을 제조하였다.Sample 4: First cross-linking by mixing 0.43 g of hyaluronic acid with a molecular weight of 100 kDa, 2 g of hyaluronic acid with a molecular weight of 3 000 kD, and 50ul of BDDE. Thereafter, 30% by weight of the fibroin used herein is added to the hybrid gel composition to perform secondary crosslinking. Conditions for primary crosslinking are maintained at 288K, pH 13.5, and crosslinking time of 30 hours. The secondary annealing process was maintained at 1.5 atm, 380 K, and 30 minutes to prepare a final hybrid gel.

팽윤도 평가 결과는 하기 표 2와 같았다.The swelling degree evaluation results are shown in Table 2 below.

Sample 1Sample 1 Sample 2Sample 2 Sample 3Sample 3 Sample 4Sample 4 Swelling ratio(%)Swelling ratio (%) 49.5149.51 47.3147.31 44.8444.84 46.4846.48 Sater content(%)Sater content (%) 97.1297.12 96.5196.51 97.8197.81 97.8597.85

시험예 9. 하이브리드 겔의 효소에 의한 분해 거동 평가 시험Test Example 9. Enzymatic degradation behavior evaluation test of hybrid gel

효소에 의한 분해거동을 분석하기 위해 PBS에 10u/ml 농도의 히알루로니다아제 용액을 만들고 하이브리드 겔 1g당 10ml의 히알루로니다아제 용액에서 하이드로젤의 질량변화를 측정하였고 그 결과를 도 10에 나타내었다. To analyze the degradation behavior by the enzyme, a hyaluronidase solution at a concentration of 10 u/ml was prepared in PBS, and the mass change of the hydrogel was measured in 10 ml of hyaluronidase solution per 1 g of the hybrid gel, and the result is shown in FIG. it was

도 10의 A는 저분자량(600kDa) 대 고분자량(2 000kDa)의 혼합무게 비율이 1대 4.65의 비율로 사용하였고, 저분자량에 사용된 BDDE는 저분자량 히알루론산 1g 대비 40ul이고, 고분자량 히알루론산에 사용된 BDDE는 고분자량 히알루론산 1g 대비 100ul을 사용하였다. 그리고 피브로인은 하이드로겔 고형분(히알루론산,피브로인) 중 30중량%를 사용하였다. 반응 조건은 pH 13, 300K, 40시간을 가교 및 중화과정을 거친 후 1.5atm, 380K, 10분의 어닐링과정으로 제조한 하이브리드 겔.10A shows a low molecular weight (600 kDa) to a high molecular weight (2 000 kDa) mixed weight ratio of 1 to 4.65, and the BDDE used for the low molecular weight was 40ul compared to 1g of low molecular weight hyaluronic acid, and high molecular weight hyaluronic acid BDDE used for ronic acid was used in 100ul of high molecular weight hyaluronic acid compared to 1g. And fibroin was used in 30% by weight of the hydrogel solids (hyaluronic acid, fibroin). The reaction conditions were pH 13, 300K, cross-linking and neutralization for 40 hours, and then a hybrid gel prepared by annealing at 1.5atm, 380K, and 10 minutes.

도 10의 B는 저분자량(600kDa) 대 고분자량(2 000kDa)의 혼합무게 비율이 1대 4.65의 비율로 사용하였고, 저분자량에 사용된 BDDE는 저분자량 히알루론산 1g 대비 19ul이고, 고분자량 히알루론산에 사용된 BDDE는 고분자량 히알루론산 1g 대비 25ul을 사용하였다. 그리고 피브로인은 하이드로겔 고형분(히알루론산,피브로인) 중 10중량%를 사용하였다. 반응 조건은 pH 13, 280K, 40시간을 가교 및 중화과정을 거친 후 1.5atm, 380K, 10분의 어닐링과정으로 제조한 하이브리드 겔.B of FIG. 10 shows that the mixed weight ratio of low molecular weight (600 kDa) to high molecular weight (2 000 kDa) is 1: 4.65, and the BDDE used for low molecular weight is 19ul compared to 1g of low molecular weight hyaluronic acid, and high molecular weight hyaluronic acid BDDE used for ronic acid was used in 25ul of high molecular weight hyaluronic acid compared to 1g. And fibroin was used in 10% by weight of the hydrogel solids (hyaluronic acid, fibroin). The reaction conditions were a hybrid gel prepared by annealing at 1.5atm, 380K, and 10 minutes after crosslinking and neutralization at pH 13, 280K, 40 hours.

도 10의 C는 저분자량(600kDa) 대 고분자량(2 000kDa)의 혼합무게 비율이 1대 4.65의 비율로 사용하였고, 저분자량에 사용된 BDDE는 저분자량 히알루론산 1g 대비 19ul이고, 고분자량 히알루론산에 사용된 BDDE는 고분자량 히알루론산 1g 대비 25ul을 사용하였다. 그리고 피브로인은 하이드로겔 고형분(히알루론산,피브로인) 중 0.1중량%를 사용하였다. 반응 조건은 pH 13, 280K, 40시간을 가교 및 중화과정을 거친 후 1.5atm, 380K, 10분의 어닐링과정으로 제조한 하이브리드 겔.In FIG. 10C, a mixed weight ratio of low molecular weight (600 kDa) to high molecular weight (2 000 kDa) was used in a ratio of 1: 4.65, and the BDDE used for low molecular weight was 19ul compared to 1g of low molecular weight hyaluronic acid, and high molecular weight hyaluronic acid BDDE used for ronic acid was used in 25ul of high molecular weight hyaluronic acid compared to 1g. And fibroin was used 0.1% by weight of the hydrogel solids (hyaluronic acid, fibroin). The reaction conditions were a hybrid gel prepared by annealing at 1.5atm, 380K, and 10 minutes after crosslinking and neutralization at pH 13, 280K, 40 hours.

실험결과, C는 40시간 만에 거의 모두 분해가 된 반면 A와 B은 2 내지 5배 정도 더 오래 지속되었다. 결과론적으로 가교효율이 높아 탄성계수가 커진 A와 B는 가교된 히알루론산이 많기 때문에 분해에 대한 저항성이 높고, 팽윤도가 작은 A와 B는 체액이 침투하는 양이 적기 때문에 그만큼 효소의 침투도 적어 분해 속도가 느린 것으로 볼 수 있다. 그러나, A의 경우 가교제 함량이 히알루론산 그램당 140ul을 투입 및 반응 온도를 상기범위 이상(300K), 피브로인 함량 30중량%로 본 발명의 조건 범위를 벗어나 제조하였으나 상대적으로 분해 효소에 대한 저항성은 크나 본 원에서 구현하는 하이브리드(모노와 바이패직의 중간형태)를 구현하지 못하였다. 또한 구조적으로 semi-IPN 네트워크를 형성하여서 상대적으로 분해 효소에 대한 저항이 나타났을 것이다.As a result of the experiment, almost all of C was decomposed within 40 hours, whereas A and B lasted 2 to 5 times longer. As a result, A and B, which have high crosslinking efficiency and high elastic modulus, have high resistance to decomposition because they contain a lot of crosslinked hyaluronic acid, and A and B with low swelling degree have a small amount of permeation of body fluids, so the penetration of enzymes is also less. It can be seen that the decomposition rate is slow. However, in the case of A, the crosslinking agent content is 140ul per gram of hyaluronic acid, the reaction temperature is above the above range (300K), and the fibroin content is 30% by weight. The hybrid (intermediate form between mono and biphasic) implemented in this application could not be implemented. In addition, structurally, a semi-IPN network was formed, indicating relatively resistance to degrading enzymes.

시험예 10. in vitro 상에서의 세포 생존력 시험Test Example 10. Cell viability test in vitro

본 시험에서는 연골세포가 calcein-AM(Ca-AM) 및 사멸된 세포로 염색되는 L/D(live/dead) 분석기법을 사용하여 1일, 3일, 7일에 평가하였다.In this test, chondrocytes were evaluated on days 1, 3, and 7 using the L/D (live/dead) analysis technique in which chondrocytes were stained with calcein-AM (Ca-AM) and dead cells.

시료는 하이브리드 겔을 동결 건조하여 겔 디스크를 제작하여 (높이 2mm, 직경 4mm)를 PBS로 세척 및 팽윤시킨 후 암전된 상태에서 온도17℃, 5% CO2 조건하에서 인큐베이터에서 배양하였다. 그리고 LSM510 레이져 스캐닝 현미경을 통해 측정하였다. The sample was prepared by freeze-drying a hybrid gel to prepare a gel disk (height 2mm, diameter 4mm), washed and swollen with PBS, and then incubated in an incubator at 17° C. and 5% CO2 conditions in a darkened state. And it was measured through the LSM510 laser scanning microscope.

본 시험에 사용된 하이브리드 겔은 저분자량(600kDa)대 고분자량(2000kDa)의 혼합무게비율이 1대4.65의 비율로 사용하였고, 저분자량에 사용된 BDDE는 저분자 히알루론산 1g대비 19ul이며 pH 13, 280K, 5시간 조건이며, 고분자량 히알루론산에 사용된 BDDE는 고분자량 히알루론산 1g 대비 25ul을 사용하였다. 또한 첨가된 피브로인은 세린 5mol%, 글리신 48mol%, 알라닌 32mol%인 피브로인 전체 하이드로겔 고형분(히알루론산+피브로인)중 12중량%를 첨가하였다. 그리고 pH 13, 280K, 40시간에서 가교 및 중성화 후 1.5atm, 380K, 10분 어닐링 과정을 거쳐 -350K이하에서 동결, -320K 48시간 동결 건조하여 제작하였다.The hybrid gel used in this test had a low molecular weight (600 kDa) to high molecular weight (2000 kDa) mixed weight ratio of 1 to 4.65. 280K, conditions for 5 hours, BDDE used for high molecular weight hyaluronic acid was used in 25ul compared to 1g of high molecular weight hyaluronic acid. In addition, as for the added fibroin, 5 mol% of serine, 48 mol% of glycine, and 32 mol% of alanine were added to 12% by weight of the total fibroin hydrogel solids (hyaluronic acid + fibroin). And after crosslinking and neutralization at pH 13, 280K, 40 hours, 1.5atm, 380K, 10 minutes annealing process, freeze-dried at -350K or less, -320K was prepared by freeze-drying for 48 hours.

실험 결과는 도 9와 같았다. 본 발명에서 제조된 하이브리드 겔의 세포 생존력을 in vitro상에서 측정한 결과이다. (a : 1 day, b : 3day, c : 7day)The experimental results were as shown in FIG. 9 . It is the result of measuring the cell viability of the hybrid gel prepared in the present invention in vitro. (a : 1 day, b : 3 days, c : 7 days)

결과는 세포가 함유된 하이드로겔에서 연골 형성 배지의 연골 세포 생존율은 1일에 93%에서 7일에 86%로 약간 감소했다. 이러한 현상은 하이드로 겔에서 연골 세포 생존력에 대한 TGF-β1의 영향으로 예상되어지며, 생존 세포의 비율이 세포 배양 배지 조성과 배양 기간에 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다. 또한, 하이브리드 겔에서 연골 세포가 연골 세포 탈분화의 시작을 나타낼 수 있는 섬유 아세포와 유사한 형태를 닮은 길쭉한 것처럼 보임을 도 9를 통해 확인 하였다. The results showed that the chondrocyte viability of the chondrogenic medium in the cell-containing hydrogel decreased slightly from 93% at day 1 to 86% at day 7. This phenomenon is expected to be the effect of TGF-β1 on chondrocyte viability in the hydrogel, and it can be seen that the proportion of viable cells is not affected by the cell culture medium composition and culture period. In addition, it was confirmed through Fig. 9 that chondrocytes in the hybrid gel looked elongated, resembling a fibroblast-like morphology, which could indicate the onset of chondrocyte dedifferentiation.

시험예 11. 하이브리드 겔의 안정성 시험 (XRD)Test Example 11. Stability test of hybrid gel (XRD)

하이브리드 겔(hybrid gel)을 제조한 후 동결건조하여 XRD를 측정하였다. 도 7에서, 도 7a는 일반적 추출법을 사용한 피브로인의 내부 결정성을 확인하기 위한 자료이다. 도 7b는 일반적 추출법을 사용한 피브로인과 고밀도 히알루론 겔 블랜딩 후 어닐링 효과를 부여하여 측정한 하이브리드 겔 내부 결정성을 확인하기 위한 자료이다. 도 7c는 본원에서 개시한 피브로인을 사용하여 공정 과정 중 어닐링 효과 부여 후 하이브리드 겔 내부 결정성을 확인하기 위한 자료이다. 상기 피브로인은 피브로인 몰(mol) 농도 중 세린 5mol%, 글리신 48mol%, 알라닌 32mol% 인 피브로인을 사용하였다.After preparing a hybrid gel, it was lyophilized and XRD was measured. In Figure 7, Figure 7a is data for confirming the internal crystallinity of fibroin using a general extraction method. 7b is data for confirming the crystallinity inside the hybrid gel measured by giving an annealing effect after blending the fibroin and high-density hyaluron gel using a general extraction method. Figure 7c is data for confirming the crystallinity inside the hybrid gel after imparting an annealing effect during the process using the fibroin disclosed herein. As the fibroin, fibroin containing 5 mol% of serine, 48 mol% of glycine, and 32 mol% of alanine among fibroin molar (mol) concentrations was used.

하이브리드겔의 어닐링 효과 부여 전은 도 2a와 도 7a에서 나타나듯이 구조적으로 무정형에 가까우며, 약 22°를 중심으로 하는 넓은 무정형 후광이 특징적으로 나타난다. 그리고 28.3°에서 약한 회절 피크는 히알루론에 의해 유도된 실크 Ⅰ의 구조를 나타낸다.As shown in FIGS. 2A and 7A , before the hybrid gel was given an annealing effect, it is structurally close to amorphous, and a wide amorphous halo centered at about 22° is characteristic. And the weak diffraction peak at 28.3° indicates the structure of silk I induced by hyaluron.

어닐링 효과 부여 후는 도 2b 와 도 7b, 도 7c에서 나타나듯이 약한 불용성 결정 구조로의 구조적 전이가 나타났으며, 20.2°에서 특정 실크 Ⅱ의 피크 및 24.5°에서 실크 Ⅰ 피크가 특징적으로 나타났다. After the annealing effect was applied, a structural transition to a weakly insoluble crystalline structure appeared as shown in FIGS. 2b, 7b, and 7c, and a specific silk II peak at 20.2° and a silk I peak at 24.5° were characteristically.

도 1a 와 도 1b 에서 보듯이 어닐링 이전의 순수 실크의 비정질 구조에 따른 흡수 피크를 보이고 있다.As shown in FIGS. 1A and 1B , absorption peaks according to the amorphous structure of pure silk before annealing are shown.

그리고, 도 2a와 도 2b에서 보듯이 하이브리드겔의 어닐링 효과 부여 후 전형적인 실크 Ⅱ 임을 시사하는 구조적 흡수 피크를 보였다.And, as shown in Figs. 2a and 2b, after imparting the annealing effect of the hybrid gel, a structural absorption peak suggesting that it is typical silk II was shown.

따라서, FT-IR ATR 및 XRD 결과로 보건데 본 발명의 하이브리드겔은 어닐링 효과 부여 후 히알루론산-실크 복합체가 주로 수 안정성 결정 구조를 지니고 있음을 확인하였다.Therefore, based on the FT-IR ATR and XRD results, it was confirmed that the hyaluronic acid-silk complex mainly had a water-stable crystal structure after the annealing effect was imparted to the hybrid gel of the present invention.

이상, 본 발명의 시험예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 시험예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Above, the test examples of the present invention have been described, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. . Therefore, it should be understood that the test examples described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (16)

히알루론산 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법에 있어서, 상기 방법은
a) 평균분자량이 10 kDa 내지 1500 kDa인 저분자량의 히알루론산 조성물을 준비하는 단계;
b) 평균분자량이 1600 kDa 내지 4500 kDa인 고분자량의 히알루론산 조성물을 준비하는 단계;
c) 글리신, 세린 및 알라닌의 함유량이 변화된 피브로인 조성물을 준비하는 단계 ;
d) 상기 a)의 저분자량의 히알루론산 조성물과 상기 b)의 고분자량의 히알루론산 조성물을 화학적으로 1차 가교하는 단계; 및
e) 상기 d) 단계에서 생성된 랜덤 코폴리머와 상기 c) 단계의 피브로인 조성물을 블랜딩하여 semi-IPN 구조를 형성하는 단계;
을 포함하며,
상기 c) 단계의 피브로인 조성물은 세린,글리신 및 알라닌을 포함하며, 세린이 10 내지 14 mol%, 글리신이 42 내지 47 mol% 및 알라닌이 27 내지 32 mol%을 포함하는 피브로인에 대하여 세린이 40mol% 이하로 감소되고, 글리신이 5mol% 이상 증가되며, 알라닌이 5mol% 이상 증가된 것이며, 상기 글리신은 글리신(β)와 글리신(α)의 중량비는 0.1 : 99.9 내지 10 : 90의 범위이며, 상기 알라닌은 알라닌(β)와 알라닌(α)의 중량비는 0.1 : 99.9 내지 10 : 90로 범위이며, 피브로인 내에 중쇄(heavy chain)와 경쇄(light chain)의 mol 비율이 0.1 : 99.9 내지 10 : 90 이며,
상기 d) 단계는 pH 12 내지 14, 278K 내지 298K의 반응 온도, 24시간 내지 50시간의 반응시간, 전체 조성물의 고형분 중 히알루론산의 함량이 10 내지 20 중량%이며,
상기 e) 단계는 0.1atm 내지 2atm의 압력조건, 370K 내지 400K의 온도조건, 10분 내지 100분의 반응 조건에서 물리적인 어닐링 효과를 부여하여 semi-IPN 구조를 이루는 것을 특징으로 하는,
히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법.
In the method for preparing a hyaluronic acid-based hydrogel composition, the method comprises:
a) preparing a low molecular weight hyaluronic acid composition having an average molecular weight of 10 kDa to 1500 kDa;
b) preparing a high molecular weight hyaluronic acid composition having an average molecular weight of 1600 kDa to 4500 kDa;
c) preparing a fibroin composition in which the contents of glycine, serine and alanine are changed;
d) chemically primary crosslinking the low molecular weight hyaluronic acid composition of a) and the high molecular weight hyaluronic acid composition of b); and
e) forming a semi-IPN structure by blending the random copolymer generated in step d) with the fibroin composition of step c);
includes,
The fibroin composition of step c) includes serine, glycine and alanine, and serine is 40 mol% with respect to fibroin containing 10 to 14 mol% of serine, 42 to 47 mol% of glycine, and 27 to 32 mol% of alanine is decreased to less than or equal to, glycine is increased by 5 mol% or more, and alanine is increased by 5 mol% or more, and the weight ratio of glycine (β) to glycine (α) is 0.1: 99.9 to 10: 90, and the alanine The weight ratio of silver alanine (β) and alanine (α) ranges from 0.1: 99.9 to 10: 90, and the mol ratio of heavy chain and light chain in fibroin is 0.1: 99.9 to 10: 90,
In step d), the pH 12 to 14, the reaction temperature of 278K to 298K, the reaction time of 24 hours to 50 hours, the content of hyaluronic acid in the solid content of the total composition is 10 to 20% by weight,
In step e), a semi-IPN structure is formed by giving a physical annealing effect under a pressure condition of 0.1atm to 2atm, a temperature condition of 370K to 400K, and a reaction condition of 10 minutes to 100 minutes,
A method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition.
제 1항에 있어서,
상기 a) 단계의 히알루론산의 평균분자량은 30kDa 내지 1,000kDa 인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법.
The method of claim 1,
The average molecular weight of the hyaluronic acid in step a) is 30 kDa to 1,000 kDa, the method for producing a hyaluronic-based hydrogel composition.
제 2항에 있어서,
상기 a) 단계의 저분자량 히알루론산은 가교제를 히알루론산 투입 그램당 15ul 내지 35ul의 양으로 투입하고, pH 12 내지 pH 14, 278K 내지 298K의 온도조건, 4시간 내지 10시간의 시간 동안 반응시켜 준비되는 것인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
The low molecular weight hyaluronic acid in step a) is prepared by adding a crosslinking agent in an amount of 15 μl to 35 μl per gram of hyaluronic acid input, and reacting for a time of 4 hours to 10 hours at a temperature of pH 12 to pH 14, 278K to 298K, and 4 hours to 10 hours. The method for producing a hyaluron-based hydrogel composition to be.
제 3항에 있어서,
상기 가교제는 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르(1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE)인, 하이드로 겔 조성물의 제조방법.
4. The method of claim 3,
The crosslinking agent is 1,4-butanediol diglycidyl ether (1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE), a method of producing a hydrogel composition.
제 1항에 있어서,
상기 b) 단계의 히알루론산의 평균분자량은 2,000kDa 내지 4,000kDa인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법.
The method of claim 1,
The average molecular weight of the hyaluronic acid in step b) is 2,000 kDa to 4,000 kDa, a method for producing a hyaluronic-based hydrogel composition.
제 5항에 있어서,
상기 b)단계의 고분자량 히알루론산은 가교제를 히알루론산 투입 그램당 15ul 내지 75ul의 양으로 투입하고, pH 12 내지 pH 14, 278K 내지 298K의 온도조건, 24시간 내지 50시간 동안 반응시켜 준비되는 것인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The high molecular weight hyaluronic acid in step b) is prepared by adding a crosslinking agent in an amount of 15 ul to 75 ul per gram of hyaluronic acid input, and reacting for 24 hours to 50 hours under a temperature condition of pH 12 to pH 14, 278K to 298K, and 24 hours to 50 hours A method for preparing a phosphorus, hyaluron-based hydrogel composition.
제 6항에 있어서,
상기 가교제는 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르(1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE)인, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법.
7. The method of claim 6,
The crosslinking agent is 1,4-butanediol diglycidyl ether (1,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE), a method of producing a hyaluron-based hydrogel composition.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 c) 단계의 피브로인 조성물은,
평균분자량이 100 kDa 이하이며,
글리신의 함량은 피브로인 조성물 전체 중량에 대하여 40 내지 50 중량% 이며,
알라닌의 함량은 피브로인 조성물 전체 중량에 대하여 25 내지 35 중량% 인,
히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법.
The method of claim 1,
The fibroin composition of step c) is,
An average molecular weight of 100 kDa or less,
The content of glycine is 40 to 50% by weight based on the total weight of the fibroin composition,
The content of alanine is 25 to 35% by weight based on the total weight of the fibroin composition,
A method for preparing a hyaluron-based hydrogel composition.
제 1항에 있어서,
상기 피브로인 조성물의 투입량은 히알루론 대비 0.1 : 9.9 내지 3 : 7의 중량비로 투입되는, 히알루론 기반 하이드로겔 조성물의 제조 방법.
The method of claim 1,
The input amount of the fibroin composition is 0.1: 9.9 to 3: 7 compared to hyaluron, the method for producing a hyaluron-based hydrogel composition is added in a weight ratio of 7.
삭제delete 삭제delete 제 1 항 내지 제 7 항 및 제 9 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 하이드로겔 조성물.
A hydrogel composition prepared according to any one of claims 1 to 7 and 9 to 10.
제 13 항에 있어서,
상기 조성물은 연조직 충진제로 사용되는, 하이드로겔 조성물.
14. The method of claim 13,
The composition is used as a soft tissue filler, a hydrogel composition.
제 13 항에 있어서,
상기 조성물은 연골 충진제로 사용되는, 하이드로겔 조성물.
14. The method of claim 13,
The composition is used as a cartilage filler, a hydrogel composition.
제 13 항에 있어서,
상기 조성물은 리도카인 또는 그 유도체를 추가적으로 더 포함하는, 하이드로겔 조성물.
14. The method of claim 13,
The composition further comprises lidocaine or a derivative thereof, a hydrogel composition.
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