KR102457814B1 - 지혈패드 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지혈패드 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이드로코롤이드 시트, 가교된 키토산을 포함하는 필름층 및 트롬빈을 포함하는 코팅층으로 구성되어 휴대가 간편하고, 점착력이 있어 출혈부위에 즉각적인 부착이 가능하며, 지혈기능이 향상된 지혈패드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 출혈 부위에 신속하고 간편하게 부착하여 지혈할 수 있는 지혈패드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
대퇴동맥부의 카테터 시술이 끝난 후 카테터 삽입관을 제거한 천공부와 같이 출혈이 심한 부위는 빠른 지혈을 위해 지혈제와 함께 1 내지 2 시간 정도의 도수 압박을 통하여 지혈하는 과정이 필수적이다. 상기 1 내지 2 시간의 도수 압박 이후에도 완전한 지혈을 위해 압박 부위를 무거운 모래주머니 등을 이용하여 3 시간 가량 출혈 부위에 추가적인 압박이 필요하다.
종래 사용되는 도수 압박 중 상처 부위에 거즈를 대어 손으로 압박하는 방법은 압박 과정에서 세균 침투나 세포괴사의 위험이 있으며, 출혈 부위를 완전히 씰링(sealing)하기 어려워 압박 과정에서 출혈이 발생 시 지혈 시간이 길어지고 환자의 불편이 가중되는 문제가 있다.
종래의 지혈패드는 별도의 접착력이 없어 접착력을 가진 추가적인 커버를 이용하여 출혈 부위에 지혈패드를 부착시키는 방법이 사용되고 있으며, 이로 인해 지혈패드 사용이 번잡하고, 응급 상황에서 지혈패드 부착 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 휴대가 간편하고, 사용이 용이하여 상처 부위에 즉시 부착 가능하여 응급상황에서 과도한 출혈로 인한 쇼크사를 방지하며, 지혈 기능이 뛰어난 지혈패드를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 지혈패드의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예인 지혈패드는 하이드로콜로이드 시트, 상기 하이드로콜로이드 시트 상면 중 일부에 위치한 필름층 그리고 상기 필름층 상면 전체와 상기 하이드로콜로이드 시트 상면 일부를 뒤덮고 있는 코팅층을 포함하며, 상기 필름층은 가교된 키토산을 포함하고, 상기 코팅층은 트롬빈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가교된 키토산은 키토산이 글루타르알데히드(glutaraldehyde, GTA) 및 제니핀(genipin, GP) 중 하나 이상을 포함하는 가교제를 통하여 가교 결합된 것일 수 있으며. 보다 구체적으로 상기 키토산 1 몰에 대하여 상기 글루타르알데히드 50 내지 1,000 몰 비로 가교되거나, 상기 키토산 1 몰에 대하여 상기 제니핀 25 내지 1,000 몰 비로 가교된 것일 수 있다.
상기 코팅층은 활성을 갖는 트롬빈의 농도가 100 내지 600 ㎍/cm2인 것일 수 있다.
상기 지혈패드의 두께는 상기 하이드로콜로이드 시트, 상기 필름층 및 상기 코팅층을 모두 포함하여 300㎛ 내지 1mm 일 수 있다.
상기 코팅층은 상기 하이드로콜로이드 시트의 가장자리 부분의 상면은 뒤덮고 있지 않는 것이 바람직하며, 이로 인해 상기 하이드로콜로이드 시트의 가장자리 부분이 코팅이 되지 않고 외부로 노출된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예인 지혈패드 제조방법은 키토산을 글루타르알데히드(glutaraldehyde, GTA) 및 제니핀(genipin, GP) 중 하나 이상을 포함하는 가교제를 통하여 가교시키는 S1 단계, 상기 가교된 키토산이 포함된 용액을 캐스팅 후 건조하여 고체상태의 필름으로 제조하는 S2 단계 그리고 상기 하이드로콜로이드 시트 상면 일부에 상기 필름을 적층하고, 트롬빈이 포함된 용액으로 상기 필름 상면을 포함하여 코팅하는 S3 단계를 기재 순으로 포함하는 지혈패드 제조방법이다.
상기 S1 단계에서 가교시키는 방법은 구체적으로 상기 키토산 1 몰에 대하여 상기 가교제 25 내지 1,000 몰 비로 가교시키는 것일 수 있다.
상기 S2 단계에서 건조하는 방법은 구체적으로 30 내지 45℃의 온도에서 건조하여 고체상태의 필름으로 제조하는 것일 수 있다.
본 발명의 지혈패드는 하이드로콜로이드 시트로 출혈 부위에 부차적인 테이프 없이 부착이 가능하며, 가교된 키토산 필름과 트롬빈을 포함한 코팅층이 지혈패드를 보관하는 동안 서로 화학적으로 반응하지 않아 보관 기간이 길고 휴대성이 좋으며, 상기 지혈패드를 출혈 부위에 부착 시 상기 가교된 키토산과 상기 트롬빈이 함께 지혈 효과를 극대화하여 지혈 시간을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지혈패드를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가교된 키토산을 포함하는 필름을 제조하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 키토산이 GTA(glutaraldehyde) 가교제에 의해 가교되는 과정을 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 키토산과 GTA로 가교된 키토산의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 5는 상기 도 5의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 6은 키토산이 GP(genipin) 가교제에 의해 가교되는 과정을 나타낸 그림이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 키토산과 GP로 가교된 키토산의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 8은 상기 도 7의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 비교예(Neat chitosan) 및 실시예(CSGTA, CSGP)에 따른 필름을 1% 아세트산 용액에 침지한 직후의 상태를 찍은 사진(a)과 24시간 후의 상태를 찍은 사진(b)을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가교된 트롬빈 필름의 GTA의 비율을 달리하여 가교된 키토산 필름의 팽창 정도(Swelling degree, %)를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가교된 트롬빈 필름의 GP의 비율을 달리하여 가교된 키토산 필름의 팽창 정도(Swelling degree, %)를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 발명의 비교예(Neat chitosan) 및 실시예(CSGTA, CSGP)에 따른 필름의 S-S 커브를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 비교예(a,b)및 실시예(c)에 따른 지혈패드에 혈액을 올린 뒤 1분이 경과되었을 때 혈액의 응고 정도를 비교한 사진이다.
도 14는 본 발명의 코팅층의 트롬빈 농도를 달리하였을 때 혈액 응고시간을 비교한 그래프이다.
도 15는 본 발명의 비교예(a,b)및 실시예(c,d)에 따른 혈액 응고시간을 비교한 그래프이다.
도 16은 APPT(활성화부분트롬보플라스틴시간) 테스트를 통해 비교예(a,b)및 실시예(c,d)에 따라 혈액이 응고된 것을 확인한 것을 찍은 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가교된 키토산을 포함하는 필름을 제조하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 키토산이 GTA(glutaraldehyde) 가교제에 의해 가교되는 과정을 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 키토산과 GTA로 가교된 키토산의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 5는 상기 도 5의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 6은 키토산이 GP(genipin) 가교제에 의해 가교되는 과정을 나타낸 그림이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 키토산과 GP로 가교된 키토산의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 8은 상기 도 7의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 비교예(Neat chitosan) 및 실시예(CSGTA, CSGP)에 따른 필름을 1% 아세트산 용액에 침지한 직후의 상태를 찍은 사진(a)과 24시간 후의 상태를 찍은 사진(b)을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가교된 트롬빈 필름의 GTA의 비율을 달리하여 가교된 키토산 필름의 팽창 정도(Swelling degree, %)를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가교된 트롬빈 필름의 GP의 비율을 달리하여 가교된 키토산 필름의 팽창 정도(Swelling degree, %)를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 발명의 비교예(Neat chitosan) 및 실시예(CSGTA, CSGP)에 따른 필름의 S-S 커브를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 비교예(a,b)및 실시예(c)에 따른 지혈패드에 혈액을 올린 뒤 1분이 경과되었을 때 혈액의 응고 정도를 비교한 사진이다.
도 14는 본 발명의 코팅층의 트롬빈 농도를 달리하였을 때 혈액 응고시간을 비교한 그래프이다.
도 15는 본 발명의 비교예(a,b)및 실시예(c,d)에 따른 혈액 응고시간을 비교한 그래프이다.
도 16은 APPT(활성화부분트롬보플라스틴시간) 테스트를 통해 비교예(a,b)및 실시예(c,d)에 따라 혈액이 응고된 것을 확인한 것을 찍은 사진이다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지혈패드는 도 1을 참조하면, 하이드로콜로이드 시트, 상기 하이드로콜로이드 시트 상면 중 일부에 위치한 필름층, 그리고 상기 필름층 상면 전체와 상기 하이드로콜로이드 시트 상면 일부를 뒤엎고 있는 코팅층으로 이루어져 있다. 상기 필름층은 가교된 키토산을 포함하며, 상기 코팅층은 트롬빈을 포함하고 있다.
상기 하이드로콜로이드 시트는 수분 활성 입자를 함유한 반투명성 폴리우레탄 필름으로 삼출액과 함께 팽윤되어 젤을 형성한다. 이때 형성된 젤로 인해 상기 하이드로콜로이드 시트 중 코팅층이 뒤덮고 있지 않는 부분은 점착력을 갖게되고, 따라서 본 발명에 따른 지혈패드는 하이드로콜로이드 시트의 점착력으로 인해 별도의 점착제가 불필요하면서도 출혈부위에 쉽게 부착될 수 있다.
상기 필름층은 키토산이 가교제에 의해 가교된 고분자가 포함된 용액이 건조되어 고체상태로, 상기 하이드로콜로이드 시트 상면에 위치하고 있다. 상기 가교된 키토산은 글루타르알데히드(glutaraldehyde, GTA) 및 제니핀(genipin, GP) 중 하나 이상을 포함하는 가교제를 통하여 키토산이 가교된 고분자일 수 있다. 도 2는 키토산이 용해된 용액(①)에 가교제를 첨가하고(②) 가교된 키토산을 캐스팅 하고 건조(③)하여 가교된 키토산이 포함된 필름층의 제조과정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
상기 키토산이 GTA에 의해 가교된 경우 도 3에 나타낸 화학반응과 같이 키토산의 아민기와 GTA의 알데하이드가 반응하여 C=N의 형태로 결합하게 된다. 이때 GTA의 sp3의 C-H그룹이 증가한다. 도 4는 키토산이 GTA에 의해 가교된 고분자(CSGTA)를 FT-IR(Fourier-transform infrared) 스펙트럼을 나타낸 그래프이며, 비교를 위하여 가교가 되지 않은 키토산(Neat CS)의 FT-IR 스펙트럼을 함께 나타내었다. 도 4의 그래프에서 표시된 두 피크는 상기 가교된 키토산(CSGTA)의 구조 중 C=N 부분과 sp3의 C-H그룹를 나타내는 피크이다. 도 5는 도 4의 그래프에서 파장이 1200 내지 1800 cm-1 인 영역을 확대한 그래프이며, 도 5에서 진한 실선인 CSGTA의 그래프가 파장이 1552 cm-1 과 1412 cm-1 에서 크게 올라간 것으로 보아 본 발명에 따른 가교된 키토산에서 각각 C=N과 sp3의 C-H그룹이 형성된 것을 알 수 있다.
상기 키토산이 GP에 의해 가교된 경우 도 6에 나타낸 화학반응과 같이 키토산의 아민기와 GP가 메톡시 반응을 하며, 키토산의 아민기과 GP가 디하이드로피란 고리(dihydropyran ring)반응을 한다. 도 7은 GP에 의해 가교된 키토산 고분자(CSGP)를 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 그래프이며, 비교를 위하여 가교가 되지 않은 키토산(Neat CS)의 FT-IR 스펙트럼을 함께 나타내었다. 도 7의 그래프에서 표시된 두 피크는 상기 가교된 키토산(CSGTA)의 구조 중 아민의 N-H 부분과 탄소 이중결합을 나타내는 피크이다. 도 8은 도 7의 그래프에서 파장이 1200 cm-1 내지 1800 cm-1 인 영역을 확대한 그래프이다. 도 8에서 진한 실선인 CSGP의 그래프가 파장이 1522 cm-1 인 부분은 키토산의 아민기와 GP가 메톡시 반응하여 N-H부분이 형성된 것을 나타내며, 파장이 1412 cm-1 인 부분은 벤젠고리가 형성된 것으로 GP가 도입되었음을 나타내고, 파장이 1258 cm-1 부분은 키토산의 아민기와 GP의 디하이드로피란 고리(dihydropyran ring)반응을 통해 sp2 C-N 단일 결합이 형성된 것을 보여준다.
상기 글루타르알데히드(glutaraldehyde, GTA) 및 제니핀(genipin, GP) 중 하나 이상을 포함하는 가교제를 통하여 가교된 키토산 필름은 가교되지 않은 키토산으로 제조된 필름에 비하여 약산성 용액에서 용해되지 않고 모양을 유지할 수 있어, 내구성이 뛰어난 장점이 있다. 보다 구체적으로 가교된 키토산은 가교되지 않은 키토산에 비하여 약산성 용액에서 용해도가 낮으며, 이로 인해 가교되지 않은 키토산이 용해된 용액에 비하여 가교된 키토산은 팽윤거동을 나타낸다. 따라서 가교된 키토산을 포함한 필름을 사용하는 경우 지혈 패드 제조 과정 중 수분에 노출되는 공정인 필름 중화 및 트롬빈을 코팅하는 과정에서 키토산 필름의 용해 현상이 나타나지 않고, 표면에서 약간의 팽윤 현상만 발현되므로 필름의 제형을 유지하기 용이하다. 지혈패드를 제조하는 과정에서 키토산 필름의 제형이 유지됨에 따라 지혈패드를 상처부위에 적용하는 경우 키토산으로 인한 지혈 효과를 출혈 부위에 균등하게 발현할 수 있다는 장점이 있다.
도 9는 가교되지 않은 키토산 필름(Neat chitosan), GTA에 의해 가교된 키토산(CSGTA) 및 GP에 의해 가교된 키토산 필름을 1x1 cm2 크기로 하여 1% 아세트산 수용액에 침지한 직후의 상태를 찍은 사진(a)과 침지 후 24시간이 경과한 후의 상태를 찍은 사진(b)이다. 도 9를 참조하면, GTA 또는 GP에 의해 가교된 키토산 필름은 상기 아세트산 수용액에 24시간이 경과하여도 용해되지 않고 유지될 수 있지만, 가교되지 않은 키토산 필름은 상기 아세트산 수용액에 24시간 경과 후 완전히 용해되는 것을 알 수 있다.
상기 가교된 키토산은 키토산에 대하여 상기 가교제를 통하여 가교가 될 수 있으며, 키토산과 가교제의 몰 비율에 한정되지 않는다. 하지만 가교제가 키토산에 비하여 많이 첨가 될수록 지혈패드가 부착된 후 필름의 팽윤이 억제될 수 있다. 지혈패드가 상처 부위에 부착되고 필름층의 팽윤이 크게 일어나면, 지혈패드의 점착력이 떨어지고, 쉽게 지혈패드가 출혈 부위로부터 탈착될 수 있는 문제가 있다.
상기 가교된 키토산 필름층에 포함된 가교된 키토산은 키토산 1몰에 대하여 바람직하게 가교제 25 내지 1,000 몰 비율로 가교되는 것이 좋다. 보다 바람직하게는 키토산 1 몰에 대하여 글루타르알데이드 가교제의 경우 200 몰 이상 포함되는 것이 팽윤도 감소와 지혈작용에 특히 효과적이며, 제니핀 가교제의 경우 100 몰 이상으로 포함되는 것이 팽윤도 감소와 지혈작용에 특히 효과적이다. 가교제가 50 몰 미만으로 가교되면, 필름의 팽윤 억제 효과가 미미하여 출혈 부위에서 지혈패드가 쉽게 탈착되는 문제가 있으며, 가교제가 200 몰 이상의 비율로 가교 되면, 키토산의 물성이 증가하여 그 결과 지혈 효과가 상승한다. 키토산 1몰에 대하여 가교제가 1,000 몰을 초과하면, 팽윤도가 낮아지는 효과는 있으나, 필름의 키토산 비율이 상대적으로 미미하게 되어 지혈 효과가 떨어질 수 있는 문제가 있을 수 있다.
[실험예 1: GTA 농도에 따른 팽윤도 측정]
키토산과 가교되는 가교제의 농도에 따른 필름층의 팽윤도(swelling degree)를 측정하는 실험을 하였다. 하기 표 1과 같이 키토산(CS)과 글루타르알데히드(GTA)의 비율을 달리하여 넓이 1 x 1 cm2의 필름을 제조하였다.
| 비교예 1 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | |
| CS 몰 비 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| GTA 몰 비 | 0 | 50 | 100 | 200 | 400 | 800 |
상기 표 1의 비율로 제조된 필름을 각각 0.01 M PBS용액에 24시간 침지한 후 중량 변화를 관찰하여 하기 식 1의 팽윤도(swelling degree) 산정 방식을 이용하여 팽윤도를 하기 표 2에 나타내었으며, 도 10은 하기 표 1의 비교예 1(neat CS), 실시예 1(CSGTA_1), 실시예 2(CSGTA_2) 및 실시예 3(CSGTA_3)의 팽윤도를 대표적으로 나타낸 그래프이다.
[식 1]
- w0: 초기 필름 중량, w: 24시간 침지한 후 필름 중량
| 비교예 1 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | |
| 팽윤도(%) | 1013.5 | 187.65 | 168.2 | 130.2 | 123.8 | 115.6 |
상기 표 2 및 도 10의 결과를 통하여 가교가 되지 않은 키토산을 포함하는 필름(비교예 1)에 비하여 본 발명에 따라 GTA에 의해 가교된 키토산의 팽윤도가 현격하게 떨어진 것을 알 수 있다. 특히 키토산과 가교제인 GTA의 몰비가 1: 800인 실시예 5에서 팽윤도가 가장 낮은 것을 관찰할 수 있었다. 반면 몰비가 1: 200 이상일 경우에는 가교제 함량에 따라 필름의 팽윤도 차이가 크지 않았다.
[실험예 2: GP 농도에 따른 팽윤도 측정]
하기 표 3과 같이 키토산(CS)과 제니핀(GP)의 비율을 달리하여 넓이 1 x 1 cm2의 필름을 제조하였다.
| 비교예 1 | 실시예 6 | 실시예 7 | 실시예 8 | 실시예 9 | 실시예 10 | |
| CS 몰 비 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| GP 몰 비 | 0 | 25 | 50 | 100 | 200 | 400 |
상기 표 3의 비율로 제조된 필름을 각각 0.01 M PBS용액에 24시간 침지한 후 중량 변화를 관찰하여 상기 식 1의 팽윤도(swelling degree) 산정 방식을 이용하여 구한 팽윤도를 하기 표 4에 나타내었으며, 도 11은 하기 표 4의 비교예 1(neat CS), 실시예 6(CSGTA_1), 실시예 7(CSGTA_2) 및 실시예 8(CSGTA_3)의 팽윤도를 대표적으로 나타낸 그래프이다.
| 비교예 1 | 실시예 6 | 실시예 7 | 실시예 8 | 실시예 9 | 실시예 10 | |
| 팽윤도(%) | 1013.5 | 189.51 | 141.65 | 129.40 | 120.5 | 118.7 |
상기 표 4 및 도 11의 결과를 통하여 가교되지 키토산을 포함하는 필름(비교예 1)에 비하여 키토산이 GP에 의해 가교됨에 따라 현격하게 팽윤도가 떨어진 것을 알 수 있다. 특히 키토산과 가교제인 GP의 몰비가 1: 400인 실시예 10에서 팽윤도가 가장 낮은 것을 관찰할 수 있었으며, 가교제 농도가 100몰 이상인 경우에는 팽윤도의 차이가 크지 않았다.
본 발명에 따른 가교된 키토산을 포함하는 필름층은 가교되지 않은 키토산을 포함하는 필름층에 비하여 물리적인 내구성이 증가하는 효과가 있다. 구체적인 예로 키토산이 가교됨으로 인해 인장강도, 탄성율 및 연성이 증가하는 효과가 있다.
[실험예 3: 필름의 물성 평가]
상기 실험예 1 및 2 에서 제조한 비교예 1(Neat CS), 실시예 3(CSGTA) 및 실시예 8(CSGP)의 필름을 장비(ElectroPlus E3000 Linear-Torsion, Instron, Massachusetts, USA)를 이용하여 도 12와 같이 S-S 커브를 작성하였으며 인장강도(Tensile strength), 탄성율(Elastic modulus) 및 연성(Elongation)에 대하여 하기 표 5와 같은 결과를 얻었다.
| 인장강도(MPa) | 탄성율(MPa) | 연성(%) | |
| 비교예 1 | 35.46 | 34.50 | 2.37 |
| 실시예 3 | 57.46 | 55.21 | 4.08 |
| 실시예 8 | 42.31 | 41.32 | 2.39 |
상기 표 5를 참조하면, 비교예 1에 비하여 키토산이 가교된 실시예 3 및 실시예 8의 인장강도, 탄성율 및 연성이 모두 크게 증가하였음을 알 수 있으며, 특히 가교제로 GTA를 사용한 경우의 인장강도, 탄성율 및 연성이 더욱 크게 증가하였음을 알 수 있다. 따라서 키토산을 가교함에 따라 필름의 물리적 내구성이 크게 향상되며, 지혈패드를 휴대하는 과정에서 외부의 물리적 충격에 의한 필름층의 손상이 미미한 효과가 있다.
상기 코팅층은 트롬빈을 포함하며, 지혈패드가 출혈부위에 부착되기 전에는 상기 필름층과 반응하지 않는다. 이는 가교된 필름층이 먼저 고체 상태로 제조된 후 코팅이 되어, 코팅층에 포함된 트롬빈이 필름층에 포함된 가교된 키토산과 반응이 일어나는 것을 차단할 수 있다. 본 발명에 따른 지혈패드는 사용 전 상태에서는 트롬빈과 키토산의 화학반응이 억제되어 보관기간이 길어질 수 있으며, 휴대성이 높아 긴급한 상황에서 쉽게 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 지혈패드가 출혈부위에 부착되면, 상기 하이드로콜로이드 시트가 겔 상태로 녹음과 동시에, 코팅층이 물리적 압박에 의해 쉽게 깨지면서 코팅층에 포함된 트롬빈과 필름층에 포함된 가교된 키토산이 함께 지혈 작용을 한다.
상기 코팅층의 트롬빈 코팅 농도는 한정되지 않으나, 바람직하게는 활성을 갖는 트롬빈의 농도가 100 내지 600 ㎍/cm2 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 300 내지 500 ㎍/cm2 일 수 있다. 상기 코팅층의 트롬빈 농도가 100 ㎍/cm2 미만인 경우 트롬빈에 따른 혈액응고 촉진 효과가 미미하여 혈액 응고 시간이 길어지는 문제가 있으며, 상기 코팅층의 트롬빈 농도가 600 ㎍/cm2 초과인 경우 코팅층이 트롬빈의 농도 상승으로 인해 지혈 효과 상승이 거의 없어 바람직하지 못하다.
[실험예 4: 트롬빈 코팅층 농도에 따른 혈액 응고 시간 측정]
상기 실시예 8의 가교된 키토산 필름에 코팅층의 트롬빈 농도를 달리하여 키토산을 포함하는 필름에 코팅하였으며, 비교예로 유리(Glass) 상에 혈액이 응고되는 시간과 트롬빈 코팅층이 없는 상기 실시예 8의 키토산 필름 (Neat CS)상에서 혈액이 응고되는 시간 또한 함께 측정하였으며, 그에 대한 결과를 하기 표 6 및 도 14에 나타내었다. 도 14에서 20U 내지 100U는 각각 하기 표 6의 100 ㎍/cm2 내지 500㎍/cm2을 의미한다.
| Glass | Neat CS | 100㎍/cm2 | 200㎍/cm2 | 300㎍/cm2 | 400㎍/cm2 | 500㎍/cm2 | |
| 혈액응고시간(s) | 280 | 69.7 | 51 | 42 | 30.6 | 24.3 | 10.5 |
상기 표 6을 참조하면, 유리 상에서 혈액이 응고하는 시간에 비하여 Neat CS 상에서의 혈액응고 시간이 크게 줄긴 하였지만, 트롬빈 코팅을 한 경우 혈액응고 시간이 더욱 짧아 졌으며, 트롬빈 코팅농도가 300㎍/cm2 이상인 경우 혈액 응고 시간이 Neat CS 경우에 비하여 절반 이하로 줄어드는 효과가 있었다.
[실험예 5: 트롬빈 코팅된 가교키토산의 혈액응고 시간 측정]
상기 실험예 1 및 2 에서 제조한 비교예 1(Neat CS), 실시예 3(CSGTA) 및 실시예 8(CSGP)의 가교된 키토산 필름과 비교예로 유리(Glass)에 대하여 상기 실시예 3 및 실시예 8의 필름층에 트롬빈 농도가 500μg/cm2 인 코팅층을 형성하여 도 15와 같이 혈액이 응고되는 시간을 측정하여 하기 표 7 및 도 15에 나타내었다.
| 유리 | 비교예 1 | 트롬빈 코팅된 CSGTA | 트롬빈 코팅된 CSGP | |
| 혈액응고시간(s) | 280.3 | 69.66 | 12 | 10.5 |
상기 표 7 및 도 15을 참조하면, 가교된 키토산에 트롬빈 코팅층이 형성된 경우, 혈액응고 시간이 단순히 키토산 필름만 있는 경우보다 혈액응고시간이 82.7% 이상 줄어든 것을 확인할 수 있다.
[실험예 6: APTT(activated partial thromboplastin time) 테스트]
혈구 및 혈소판이 없는 환경에서 혈액응고시간을 확인하기 위하여 유리 상(a), 코팅되지 않은 키토산 필름 상(b), 트롬빈 농도가 500㎍/cm2인 코팅층으로 코팅된 가교된 키토산 필름(CSGTA) 상(c) 및 트롬빈 농도가 500㎍/cm2인 코팅층으로 코팅된 가교된 키토산 필름(CSGP) 상(d)에 APTT reagent와 0.025M 몰농도의 염화칼슘을 혼합한 용액을 올려 도 16과 같은 상태가 되는 혈액응고 시간을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 8 및 도 17에 나타내었다.
| 유리 상 | 코팅되지 않은 키토산 필름 상 | 코팅된 CSGTA 상 | 코팅된 CSGP 상 | |
| 혈액응고시간(s) | 70.3 | 69 | 12.6 | 6.6 |
상기 표 8 및 도 17을 참조하면, 혈구 및 혈소판이 없는 환경에서 트롬빈 코팅이 되지 않은 키토산 필름은 지혈기능이 미미한 것을 알 수 있으나, 본 발명에 따른 트롬빈 코팅이 된 가교된 키토산의 경우 혈구 및 혈소판이 없는 환경에서도 혈액응고 시간이 현저히 줄어든 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 지혈패드는 혈구 및 혈소판이 부족한 환자에게도 지혈 효과가 뛰어난 것을 알 수 있다. 그리고 혈구 및 혈소판이 없는 환경에서는 가교제로서 CSGP를 사용하는 것이 혈액 응고 시간이 더욱 줄어 바람직함을 알 수 있다.
본 발명에 따른 지혈패드는 상기 하이드로콜로이드 시트, 상기 필름층 및 상기 코팅층을 모두 포함한 두께가 300㎛ 내지 1mm 일 수 있으며, 바람직하게는 400 내지 600㎛이고, 더욱 바람직하게는 500㎛일 수 있다. 상기 두께가 300㎛ 미만인 경우 지혈패드의 내구성이 너무 떨어져 쉽게 찢어질 수 있으며, 휴대 도중 파손되기 쉬운 문제가 있으며, 1mm 를 초과하는 경우 지혈패드의 무게로 인해 출혈 부위에서 쉽게 탈착될 수 있는 문제가 있다.
본 발명에 따른 지혈패드는 상기 코팅층은 상기 하이드로콜로이드 시트의 가장자리 부분의 상면은 뒤덮고 있지 않는 것으로 지혈패드의 가장자리 부분은 하이드로콜로이드 시트가 직접 상처부위에 부착되는 것이 바람직하다. 이는 지혈패드의 가장자리 부분이 상기 하이드로콜로이드의 점착력으로 인해 상처부위에 부착됨에 따라 상처부위가 외부환경과 차단될 수 있어 지혈패드가 부착된 후 출혈부위의 2차적인 세균 감염을 막을 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 지혈패드 제조방법은 키토산을 글루타르알데히드(glutaraldehyde, GTA) 및 제니핀(genipin, GP) 중 하나 이상을 포함하는 가교제를 통하여 가교시키는 단계, 상기 가교된 키토산이 포함된 용액을 캐스팅 후 건조하여 고체상태의 필름으로 제조하는 단계, 그리고 상기 하이드로콜로이드 시트 상면 일부에 상기 필름을 적층하고, 트롬빈이 포함된 용액으로 상기 필름 상면을 포함하여 코팅하는 단계를 포함한다.
상기 키토산을 글루타르알데히드(glutaraldehyde, GTA) 및 제니핀(genipin, GP) 중 하나 이상을 포함하는 가교제를 통하여 가교시키는 단계는 예를 들어 1% 아세트산 수용액에 2 질량%로 키토산을 용해시키고, 상기 용해된 키토산 1 몰에 대하여 50 내지 200 몰 비로 상기 가교제를 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 100 내지 200 몰 비로 첨가할 수 있다. 상기 가교제를 첨가한 후 상기 용액을 캐스팅(solvent casting)을 통한 필름 형성은 30 내지 45℃의 온도에서 건조하여 고체상태의 필름을 제조할 수 있으며, 예를들어 37℃에서 12 내지 16시간(overnight)을 건조시켜 필름을 형성할 수 있으며, 필름의 크기는 예를 들어 지름이 90mm인 원형의 필름을 형성할 수 있지만, 본 발명에 따른 키토산 필름의 크기 및 모양은 상기 예에 제한되지 않는다. 상기 건조 온도가 30 ℃ 미만인 경우, 건조시간이 과도하게 길어지는 문제가 있으며, 상기 건조 온도가 45 ℃를 넘어가면, 건조 과정에서 키토산 필름 표면에 기포가 발생하거나 제형이 변형되어 지혈패드로 적용하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 지혈패드
2: 하이드로콜로이드 시트
3: 필름층
4: 코팅층
2: 하이드로콜로이드 시트
3: 필름층
4: 코팅층
Claims (10)
- 하이드로콜로이드 시트;
상기 하이드로콜로이드 시트 상면 중 일부에 위치한 필름층; 그리고
상기 필름층 상면 전체와 상기 하이드로콜로이드 시트 상면 일부를 뒤덮고 있는 코팅층;을 포함하며,
상기 필름층은 가교된 키토산을 포함하고,
상기 코팅층은 트롬빈을 포함하는 것을 특징으로 하는 지혈패드. - 제1항에 있어서,
상기 가교된 키토산은 키토산이,
글루타르알데히드(glutaraldehyde, GTA) 및 제니핀(genipin, GP) 중 하나 이상을 포함하는 가교제를 통하여 가교 결합된 것을 특징으로 하는 지혈패드. - 제2항에 있어서,
상기 가교된 키토산은 상기 키토산 1 몰에 대하여 상기 글루타르알데히드 50 내지 1,000 몰 비로 가교된 것을 특징으로 하는 지혈패드. - 제2항에 있어서,
상기 가교된 키토산은 상기 키토산 1 몰에 대하여 상기 제니핀 25 내지 1,000 몰 비로 가교된 것을 특징으로 하는 지혈패드. - 제1항에 있어서,
상기 코팅층은 활성을 갖는 트롬빈의 농도가 100 내지 600 ㎍/cm2 인 것을 특징으로 하는 지혈패드. - 제1항에 있어서,
상기 하이드로콜로이드 시트, 상기 필름층 및 상기 코팅층을 모두 포함한 두께가 300㎛ 내지 1mm인 것을 특징으로 하는 지혈패드. - 제1항에 있어서,
상기 코팅층은 상기 하이드로콜로이드 시트의 가장자리 부분의 상면은 뒤덮고 있지 않는 것을 특징으로 하는 지혈패드. - (S1) 키토산을 글루타르알데히드(glutaraldehyde, GTA) 및 제니핀(genipin, GP) 중 하나 이상을 포함하는 가교제를 통하여 가교시키는 단계;
(S2) 상기 가교된 키토산이 포함된 용액을 캐스팅 후 건조하여 고체상태의 필름으로 제조하는 단계; 그리고
(S3) 하이드로콜로이드 시트 상면 일부에 상기 필름을 적층하고, 트롬빈이 포함된 용액으로 상기 필름 상면을 포함하여 코팅하는 단계;
를 포함하는 지혈패드 제조방법. - 제8항에 있어서,
상기 (S1) 단계에서, 상기 키토산 1 몰에 대하여 상기 가교제 25 내지 1,000 몰 비로 가교시키는 것을 특징으로 하는 지혈패드 제조방법. - 제8항에 있어서,
상기 (S2) 단계에서, 상기 건조는 30 내지 45℃의 온도에서 건조하여 고체상태의 필름으로 제조하는 것을 특징으로 하는 지혈패드 제조방법.
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| KR102457814B1 true KR102457814B1 (ko) | 2022-10-21 |
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Citations (2)
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| KR101495281B1 (ko) | 2014-01-10 | 2015-02-24 | (주)안트로젠 | 피부 재생 또는 상처 치유를 위한 중간엽 줄기세포-하이드로겔-생분해성 또는 중간엽 줄기세포-하이드로겔-비분해성 지지체 조성물 |
| KR101700107B1 (ko) | 2016-03-15 | 2017-01-26 | 주식회사 엔도비전 | 키토산 기반의 지혈 드레싱재 및 그 제조방법 |
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| KR20200108020A (ko) * | 2018-01-12 | 2020-09-16 | 보스톤 싸이엔티픽 싸이메드 인코포레이티드 | 지혈을 달성하기 위한 분말 |
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2020
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