KR102475934B1 - 카복시메틸 키토산과 히알루론산 또는 그 유도체 및 트롬빈을 포함하는 흡수성 지혈 스펀지 패드, 및 그 제조방법 - Google Patents
카복시메틸 키토산과 히알루론산 또는 그 유도체 및 트롬빈을 포함하는 흡수성 지혈 스펀지 패드, 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 흡수성 지혈 스펀지 패드는 카복시메틸 키토산과, 히알루론산 또는 그 유도체, 및 트롬빈 또는 그 전구체가 물에 혼합되어 이루어진 혼합액이 동결 건조되어 만들어진 것으로서, 응급처치 현장, 수술실, 응급실 등에서 시각을 다투는 출혈 환자에게 신속하고 편리하게 사용될 수 있고, 우수한 지혈 효과와 유착방지 효과를 가질 뿐만 아니라 기존의 지혈 스펀지 패드와 비교하여 작게 팽창하므로 안전하고, 생체 적합성이 우수하고 생분해성을 갖는다.
Description
본 발명은 카복시메틸 키토산과 히알루론산 또는 그 유도체 및 트롬빈을 포함하는 흡수성 지혈 스펀지 패드에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는 응급처치 현장, 수술실, 응급실 등에서 시각을 다투는 출혈 환자에게 신속하고 편리하게 사용될 수 있고, 우수한 지혈 효과와 유착 방지 효과를 가질 뿐만 아니라 기존의 지혈 스펀지 패드와 비교하여 작게 팽창하므로 안전하고, 생체 적합성이 우수한 생분해성 흡수성 지혈 스펀지 패드에 대한 것이다.
아울러, 본 발명은 이 흡수성 지혈 스펀지 패드의 제조방법도 포함한다.
일반적으로, 외과적인 수술들을 포함하는 신체적 외상들에 의해 혈관이 다치면 출혈이 발생한다. 손상 정도에 따라 출혈은 개체의 정상적인 신체기능에 영향을 줄 수 있는 정도의 혈액 손실을 가져올 수 있고 또한 뼈의 비확장성 강(腔)에서 출혈이 일어나는 경우에는 혈관 밖으로 흘러나오는 혈액이 축적되어 연질 조직에 압력 증가에 기인한 피해를 줄 수도 있다. 만약, 출혈이 방치될 경우 혈관, 혈소판 및 혈장 인자들간의 복합적인 연쇄작용으로 특징지어지는 생리학적 과정에 의해 출혈이 멈추게 된다. 이러한 과정을 생리학적 지혈이라고 한다. 가벼운 표면 출혈의 경우, 이러한 생리학적 지혈은 출혈을 멈추게 하는데 충분하다.
그러나, 출혈이 보다 심각한 부상으로부터 생겨난 경우, 특히 이러한 부상들이 대형 동맥과 연관이 있거나 더 큰 점막 표면으로부터 혈액 유출이 일어나는 경우, 또는 배출구가 없는 강(腔)에서 일어나는 경우에는 외과적 및/또는 내과적 지혈 수단이 요구된다. 외과적 출혈 억제는 파열된 혈관의 결찰 또는 봉합, 강(腔)의 경우 면구를 이용한 충전, 가열된 기구, 부식제의 응용 또는 가열된 공기에 의한 파열된 혈관이 노출된 조직 표면의 응혈을 들 수 있다.
적절한 크기의 블록, 판 및 필름으로 된 생물학적으로 흡수되는 지혈 스펀지들을 상처 부위에 적용하여 외과적 지혈을 보조할 수도 있다.
한편, 효과적인 지혈을 위해서 여러 가지 지혈제 성분을 혼합하여 사용할 수 있다. 그런데, 사고 현장에서 응급처치가 필요한 경우, 응급실 또는 수술실에서 시각을 다투는 출혈 환자에게 이러한 여러 가지 지혈제 성분을 혼합하여 사용하기에는 시간이 부족하고 불편하며, 혼합시 오염 가능성도 있다.
따라서, 효과적인 지혈을 위해, 여러 가지 지혈 성분이 혼합되어 만들어진 지혈제가 필요한 실정이다.
한편, 기존의 지혈 스펀지 예를 들어 젤라틴 스펀지(Surgifoam™ 등)는 혈액이나 삼출물 등을 흡수하여 약 45배 팽창한다. 그런데, 이러한 고팽창은 지혈 스펀지가 체내강 또는 밀폐된 조직 공간에 사용될 경우에 신경 등을 손상시킬 수 있다는 문제점이 있다. 따라서, 지혈 스펀지가 지혈을 위해 혈액을 흡수하더라도 지나치게 팽창하는 것은 바람직하지 못하다.
아울러, 복부 수술을 받은 환자 중 대략 93%에서 유착이 발생하고, 유착은 통증, 장폐색, 불임 등을 유발할 수 있다. 특히, 조직유착 현상은 장폐색증의 주요 원인(80% 내지 90%)이 되며, 산부인과 시술 후에 장기적 후유증, 골반 통증의 원인이 된다. 이러한 수술 후 발생하는 조직의 유착은 인체의 거의 모든 부분에서 일어날 수 있다.
따라서, 지혈과 유착 방지 역할을 함께 할 수 있는 지혈 패드가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 응급처치 현장, 수술실, 응급실 등에서 시각을 다투는 출혈 환자에게 신속하고 편리하게 사용될 수 있고, 우수한 지혈 효과와 유착방지 효과를 가질 뿐만 아니라 기존의 지혈 스펀지 패드와 비교하여 작게 팽창하므로 안전하고, 생체 적합성이 우수한 생분해성 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인체 내의 출혈 부위에 적용된 경우에 조직에 점착되므로 흘러내리지 않는 점도를 갖는, 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인체 내의 출혈 부위에 적용된 경우에 조직에 점착되므로 흘러내리지 않는 점도를 갖는, 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 흡수성 지혈 스펀지 패드의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡수성 지혈 스펀지 패드의 제조 방법은, (a) 카복시메틸키토산과, 히알루론산 또는 그 유도체, 및 트롬빈을 물에 혼합하여 혼합액을 만드는 단계; 및, (b) 상기 혼합액을 동결 건조하여 흡수성 지혈 스펀지 패드를 만드는 단계;를 포함한다.
상기 (a) 단계의 혼합액에서 카복시메틸키토산은 1~6wt%, 히알루론산 또는 그 유도체는 0.1~2wt%, 트롬빈은 50~500 IU/ml인 것이 바람직하다.
상기 (b) 단계의 흡수성 지혈 스펀지 패드는 스폰지 구조를 갖고 생체에 적합하고 생분해되며, 히알루론산 또는 그 유도체는 흡수성 담체(carrier)로서 생체에 적합하고 생분해되며 카복시메틸 키토산과 트롬빈은 상기 담체에 분산될 수 있다.
동결건조 완료된 흡수성 지혈 스펀지 패드의 조성비는 카복시메틸키토산 25~96.77wt%, 히알루론산 또는 그 유도체 1.41~64.52wt%, 트롬빈 1.23~47.62wt% 및 잔부인 수분인 것이 바람직하다. 이에 대한 대안으로서, 상기 패드의 카복시메틸키토산, 히알루론산 또는 그 유도체 및, 트롬빈의 중량비는, 수분을 제외할 경우, 10 : 1 : 1 ~ 6 : 2 : 1일 수 있다.
상기 패드는 USP 24에 따른 수분 흡수도 측정 시험에서 수분 흡수도(g/g)가 10 이상 30 이하일 수 있다.
상기 패드에 대해 래트(rat) 맹장/복벽 찰과상 모델을 이용하여 유착방지효과를 평가한 경우, 대조군 보다 56~79% 유착 정도가 개선될 수 있다.
흡수성 지혈 스펀지 패드가 생리식염수를 80~95wt% 포함하도록 겔화되었을 때 100~4500CPS의 점도를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 흡수성 지혈 스펀지 패드는 응급처치 현장, 수술실, 응급실 등에서 시각을 다투는 출혈 환자에게 신속하고 편리하게 사용될 수 있고, 우수한 지혈 효과와 유착방지 효과를 가질 뿐만 아니라 기존의 지혈 스펀지 패드와 비교하여 작게 팽창하므로 안전하고, 생체 적합성이 우수한 생분해성을 갖는다.
아울러, 인체 내의 출혈 부위에 적용된 경우에 조직에 점착되므로 흘러내리지 않는다.
아울러, 인체 내의 출혈 부위에 적용된 경우에 조직에 점착되므로 흘러내리지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡수성 지혈 스펀지 패드의 제조 공정을 보여주는 플로우 차트.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 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 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡수성 지혈 스펀지 패드는 카복시메틸 키토산과, 히알루론산 또는 그 유도체, 및 트롬빈 또는 그 전구체가 혼합된 수용액(혼합액)이 동결 건조되어 만들어진다. 흡수성 지혈 스펀지 패드는 상기 동결 구조로 인해 스폰지 구조를 갖는데, 이 스폰지 구조는 다공성 구조를 의미하는 것으로서 망상(網狀) 형태이고 그 외부 표면 보다 내부 표면이 훨씬 넓은, 다시 말해서 망상 구조 내부에 속이 빈 공간을 포함하고 있으며, 자체 무게 보다 훨씬 큰 무게의 액체를 흡수할 수 있다.
아래에서는 상기 각 성분을 먼저 설명하기로 한다.
(1) 트롬빈 또는 그 전구체
본 발명에서 트롬빈 또는 그 전구체는 공지의 것이 사용될 수 있다. 알려진 바와 같이, 트롬빈은 혈액 응고에 관계되는 단백질 분해효소로서, 혈액 응고의 본질인 혈액 속의 가용성 피브리노겐을 가수분해하여 불용성인 피브린으로 변화시키는 반응을 촉매한다. 또한, 트롬빈은 2차 지혈과정인 혈액 응고인자의 활성화에 의해 섬유소가 형성되는 과정에 있어서 혈소판 활성화를 유도할 수 있다.
본 발명에 따른 흡수성 지혈 스펀지 패드는 트롬빈-안정화제(thrombin-stabilising agent)를 더 포함할 수도 있다. 트롬빈-안정화제는 자연적으로 생겨나는 아미노산, 단당류 또는 이당류, 폴리글리콜(polyglycols), 단백질 및 그 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
자연적으로 만들어지는 아미노산은 생물학적으로 생산되는 단백질에서 발견되는 모든 아미노산일 수 있다. 그들의 두 가지 입체 이성질체들 중에서 필수 및 비필수적 식이 아미노산이 포함될 수 있다. 여기에는 아르기닌, 이소루신, 루신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린, 알라닌, 아스파테이트, 시스테인, 글루타메이트, 글리신, 프롤린, 세린, 티로신, 글루타민 및 아스파라긴이 있다.
적절한 단당류들은 아마도 라이보스, 아라비노스, 자일로스, 릭소오스과 같은 오탄당 및 알로스, 알트로스, 글루코스, 만노스, 굴로스, 아이도스, 갈락토스, 탈로스와 같은 육탄당 및 그 유도체들의 D- 또는 L-형태로부터 선택되어 질 수 있다. 그 유도체들로서는 예컨대 펜토스아민, 헥소스아민, 글루쿠로닉산들이 있다. 이당류는 락토스, 사카로스, 말토스, 프럭토스, 셀루비오스 및 그 유도체들로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 흡수성 지혈 스펀지 패드의 바람직한 구체예로서, 다가 알코올이 트롬빈-안정화제로써 사용될 수 있다. 적절한 다가 알코올은 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 만니톨, 이노시톨, 자일리톨, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 펜티톨들, 솔비톨과 같은 헥시톨들, 헵티톨들로부터 선택된 알코올일 수 있다.
더욱이 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리글리콜들은 트롬빈-안정화제로서 유용할 수 있다. 400 내지 20,000의 범위에서의 분자량을 가진 폴리에틸렌 글리콜 화합물의 후반 그룹들 사이, 대략 6,000 근처와 같은 경우가 바람직하다.
한편, 흡수성 지혈 패드가 상기 트롬빈-안정화제를 포함하지 않는 경우, 히알루론산 또는 그 유도체는 그 자체로서 트롬빈-안정화제의 역할을 할 수 있다.
(2) 히알루론산 또는 그 유도체
히알루론산(HA) 또는 그 유도체들은 뛰어난 생물학적 피흡수성과 생체 적합성을 갖는다. 히알루론산은 D-글루쿠론산(D-glucuronic acid)과 N-아세틸-D-글루코스아민(N-acetyl-D-glucosamine)의 교대 잔기로 이루어진 천연의 이종다당류(hetero polysaccharide)이다. 이것은 원료와 제조방법에 따라 분자량이 약 50 내지 13,000 kDa의 범위에 속하는 선형 폴리머이다. 본 발명에서는 가교 결합 처리되지 않은 히알루론산이 사용될 수 있다.
알려진 바와 같이, 히알루론산은 세포 주위의 젤(pericellular gels), 척추 동물의 연결 조직의 기초 물질(HA가 그 주요성분 중의 하나이다.), 관절들의 윤활액, 유리체액 및 탯줄 안에서 천연으로 존재한다. 히알루론산은 생물학적 유기체 내에서 피부, 힘줄, 근육, 연골과 같은 많은 조직에서 세포를 위한 물리적 지지와 같은 중요한 역할을 수행한다.
본 발명에 설명된 목적을 위한 히알루론산 또는 그 유도체의 적절한 분자량은 50 ~ 5,000 kDa 범위, 예를 들어 50 ~ 4,000 kDa 범위이거나 100 ~ 3,000 kDa 범위일 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 예는 히알루론산 또는 그 유도체가 250 ~ 3,500 kDa 범위의 분자량을 가지며, 더욱 바람직하게는 500 ~ 2,500 kDa 범위의 분자량을 갖고, 가장 바람직하게는 500 ~ 2,000kDa 범위의 분자량을 가질 수 있다.
히알루론산 분자는 예를 들어 화학적 또는 물리적 수단에 의해 교차 결합될 수도 있다. 본 발명의 바람직한 구체예에서 사용된 히알루론산은 그 pH가 중성이다. 구체적으로, 히알루론산(HA) 수용액의 pH가 5 ~ 9의 범위, 바람직하게는 6 ~ 8의 범위, 예를 들면 6.5 내지 7.5의 범위, 특히 7인 것이 좋다.
히알루론산의 유도체들은 US 5,356,883, US 6,548,081, US 4,851,521, US 6,027,741, US 2003 181689, EP 1,095,064, EP 341,745, WO 02/18450 및 WO 2004/035629에서 기술된 유도체들은 물론이고 히알루론산의 에스테르도 포함한다. 더불어 "유도체(derivative)"라는 용어는 히알루론산 염도 포괄하는 것으로, 여기서 히알루론산 염으로 히알루론산 나트륨, 히알루론산 칼륨, 히알루론산 마그네슘 및 히알루론산 칼슘을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
본 출원인은 히알루론산 또는 그 유도체가 지혈 스폰지 패드의 주요 성분으로 사용되는 경우, 스폰지의 지나친 팽창을 방지하고 지혈 성능과 항유착성(anti-adhesive properties)을 향상시킨다는 것을 발견하고 이를 지혈 스폰지 패드의 주요 성분으로 포함시켰다.
(3) 카복시메틸 키토산
카복시메틸 키토산은 키토산 유도체로서, 알려진 바와 같이, 중성 수용액 예를 들어, P.B.S.(phosphate buffer saline), 증류수, 탈이온수, 초순수 등에 용해된다. 이에 비해, 키토산은 중성인 물에 용해되지 않는다.
카복시메틸 키토산에는 O-carboxymethyl chitosan, N-carboxymethyl chitosan, N,O-carboxymethyl chitosan이 있는데, 본 발명에서는 상기 3 종류의 카복시메틸키토산이 모두 사용될 수 있다.
카복시메틸 키토산은 지혈, 수술 후 조직 간의 유착 방지, 항균, 골 생성 촉진, 흉터 생성 억제, 상처 보호 및 세균 증식 억제 기능 등을 갖고 있다. 그리고, 본 발명에 사용될 수 있는 카복시메틸 키토산의 물성의 일 예는 아래와 같다.
성상 : 황백색 또는 엷은 노란색 파우더(off-white or light yellow powder)
용해성 : 중성 수용액(예를 들어, 탈이온수)에 녹음.
pH : 6.8
점도(1%, 20℃), mPaㆍs : 23.0
치환도(degree of substitution)(1%) : 95.5
분자량 : 500,000 ~ 3,000,000
치환값(substitution value) : 0.5~3
[흡수성 지혈 패드의 제조방법]
도 1은 흡수성 지혈 패드의 제조방법을 보여주는 플로우 차트이다. 아래에서는 흡수성 지혈 패드의 제조방법을 설명하기로 한다.
먼저, 카복시메틸키토산과, 히알루론산 및/또는 그 유도체, 및 트롬빈 또는 그 전구체를 물에 혼합하여 혼합액을 만든다(S10). 바람직하게, 카복시메틸키토산 파우더를 물(초순수 등)에 투입 및 교반하여 혼합하고, 이어서 히알루론산 파우더 또는 그 유도체 파우더를 상기 물에 투입 및 교반하여 혼합한 후, 트롬빈 및/또는 그 전구체를 물에 투입 및 교반하여 혼합한다.
카복시메틸 키토산의 농도는 혼합액 중에서 1 ~ 6wt%, 히알루론산 또는 그 유도체의 농도는 0.1 ~ 2wt%, 트롬빈의 농도는 50 ~ 500 IU/ml인 것이 바람직하다.
카복시메틸 키토산의 농도가 1wt% 미만이면 수술 후 조직 간의 유착 방지, 항균, 골 생성 촉진, 흉터 생성 억제, 상처 보호 및 세균 증식 억제 기능의 효과가 떨어지고, 카복시메틸 키토산의 농도가 6wt% 초과이면 카복시메틸 키토산 파우더를 물에 투입했을 때 혼합액의 점성이 지나치게 높아지므로 교반 및 혼합이 어려워지고 히알루론산과 트롬빈의 농도가 상대적으로 작아지므로 지혈 등의 효과가 떨어지는 문제점이 생길 수 있다.
그리고, 히알루론산 또는 그 유도체의 농도가 0.1wt% 미만이면 흡수성 지혈 스펀지 패드가 출혈 부위에 사용되었을 때 지나치게 팽창하여 신경 등을 과도하게 압박할 수도 있고, 히알루론산 또는 그 유도체의 농도가 2wt% 초과이면 히알루론산 또는 그 유도체의 긍정적인 효과(예를 들어 스펀지의 지나친 팽창을 방지하고 지혈 성능과 항유착성(anti-adhesive properties)을 향상시킴)의 증가가 미미하거나 없으므로 바람직하지 못하다.
아울러, 트롬빈 또는 그 전구체의 농도가 50 IU/ml 미만이면 지혈 효과가 지나치게 낮아지고, 트롬빈 또는 그 전구체의 농도가 500 IU/ml 초과이면 추가되는 트롬빈 또는 그 전구체의 양에 비해 지혈 효과 증가가 미미하거나 없다.
더욱 바람직하게, 혼합액 중에서 트롬빈의 농도는 50 ~ 200 IU/ml일 수 있다.
이어서, 상기 교반이 완료되면 혼합액을 트레이(tray)에 붓고 동결건조하여 지혈용 스폰지 패드를 제조한다(S20).
상기 스펀지 패드는 생체에 적합하고 생분해될 수 있다. 상기 동결 건조에 의해 만들어진 스펀지 패드는 그 표면과 내부에 다수의 공극을 포함하고, 이 공극 중의 적어도 일부는 서로 연결되어 있으므로 다량의 물이나 혈액 등을 흡수할 수 있다. 이 스펀지 패드는 히알루론산 또는 그 유도체로 이루어진 담체(carrier)에 카복시메틸 키토산과 트롬빈 또는 그 전구체가 분산되어 있는 구조일 수 있다.
제조 완료된 흡수성 지혈 스펀지 패드의 조성비는, 카복시메틸키토산 25~96.77wt%, 히알루론산 또는 그 유도체 1.41~64.52wt%, 트롬빈 1.23~47.62wt% 및 잔부인 수분인 것이 바람직하다. 이에 대한 대안으로서, 수분을 제외할 경우, 상기 패드의 카복시메틸키토산, 히알루론산 또는 그 유도체 및, 트롬빈의 중량비는 10 : 1 : 1 ~ 6 : 2 : 1일 수 있다. 즉, 상기 스펀지 패드에서 트롬빈 1 중량당 카복시메틸키토산은 6~10 중량, 히알루론산 또는 그 유도체는 1~2 중량이 포함될 수 있다.
그리고, 제조 완료된 상기 패드는 USP 24에 따른 수분 흡수도 측정 시험에서 수분 흡수도(g/g)가 10 이상 30 이하일 수 있다. 수분 흡수도(g/g)가 10 미만이면 혈액이나 삼출물 등을 충분히 흡수할 수 없고 수분 흡수도(g/g)가 30 초과이면 팽창된 스펀지 패드가 주변 신경 등을 압박할 수 있으므로 바람직하지 못하다. USP 24에 따른 수분 흡수도 측정 시험에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다.
아울러, 제조 완료된 상기 패드는 래트(rat) 맹장/복벽 찰과상 모델을 이용하여 유착방지효과를 평가한 경우, 대조군(손상 부위에 대해 아무런 처치를 하지 않은 경우) 보다 56~79% 유착 정도가 개선될 수 있다. 래트(rat) 맹장/복벽 찰과상 모델은 이미 공지된 실험 모델인데, 이에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다.
나아가, 제조 완료된 흡수성 지혈 스펀지 패드는 인체 내의 출혈 부위 등에 적용되었을 때 혈액이나 삼출물 등을 흡수하여 겔화된다. 본 출원인의 시험에 따르면, 흡수성 지혈 스펀지 패드가 생리식염수를 80~95wt%를 포함하도록 겔화되었을 때 100~4500CPS의 점도를 가질 수 있는데, 이 점도 범위는 인체 내의 출혈 부위에 적용된 경우에 조직에 점착되어 흘러내리지 않는 점도이다. 만약, 점도가 100CPS 미만이면 출혈 부위에 적용된 경우에 흘러내리기 때문에 유착방지 효과가 현저히 떨어지고 점도가 4500CPS 초과이면 교반이 거의 불가능하여 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제조하기가 매우 어렵다는 문제점이 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실험예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실험예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실험예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실험예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[유착방지 시험]
1. 유착방지 시험의 실험예
(1) 실시예 1-1
위 '흡수성 지혈 스펀지 패드의 제조방법'에서 설명된 방법으로 흡수성 지혈 스폰지 패드를 제조하였다. 구체적으로, 초순수(UPW)에 카복시메틸키토산 파우더, 120만 달톤의 분자량을 갖는 히알루론산 파우더(가교 결합 처리되지 않은 것), 트롬빈을 순차적으로 투입 및 교반하여 혼합액을 만들되, 혼합액에서 카복시메틸 키토산의 농도는 1wt%, 히알루론산의 농도는 0.1wt%, 트롬빈의 농도는 100 IU/ml가 되도록 한다. 그리고, 이 혼합액을 트레이에 붓고 동결건조하여 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제조하였다.
(2) 실시예 1-2
카복시메틸키토산의 농도가 6wt%, 히알루론산의 농도가 2wt%인 것을 제외하면 실시예 1-1과 동일한 방법으로 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제조하였다.
(3) 비교예 1-1
카복시메틸키토산의 농도가 0.5wt%, 히알루론산의 농도가 0.05wt%인 것을 제외하면 실시예 1-1과 동일한 방법으로 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제조하였다.
(4) 비교예 1-2
카복시메틸 키토산의 농도가 7wt%, 히알루론산의 농도가 3wt%인 것을 제외하면 실시예 1-1과 동일한 방법으로 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제조하였다.
(5) 비교예 1-3
시중에 판매되는 흡수성 지혈 스펀지 패드인 Surgifoam™(젤라틴 스폰지 패드)을 준비하였다.
2. 유착방지 시험
위 실시예 1-1, 1-2, 비교예 1-1, 1-2, 1-3의 흡수성 지혈 스펀지 패드에 대해 아래와 같이 유착 시험을 하였다.
① 동물모델에서 유착 유도, 및 유착방지 처리
아래 표에 나타난 바와 같이, 래트(rat) 맹장/복벽 찰과상 모델을 이용하여 유착방지효과를 평가하였다.
| 성별 | 개체수 | 흡수성 지혈 스폰지 패드의 크기 (단위 : mm) | |
| 실시예 1-1 | ♂ | 10 | 35(가로)×45(세로)×7(두께) |
| 실시예 1-2 | ♂ | 10 | 35(가로)×45(세로)×7(두께) |
| 비교예 1-1 | ♂ | 10 | 35(가로)×45(세로)×7(두께) |
| 비교예 1-2 | ♂ | 10 | 35(가로)×45(세로)×7(두께) |
| 비교예 1-3 | ♂ | 10 | 35(가로)×45(세로)×7(두께) |
| 대조군 | ♂ | 10 | 아무 처치도 하지 않음 |
실험동물은 6주령의 수컷 래트를 군당 10마리씩 사용하였다. 유착 유발을 위하여 zoletil (40mg/kg)과 xylatine (5mg/kg)을 복강 투여하여 전신 마취한 후 제모기를 이용하여 복부의 털을 제거하고 70% 알콜로 소독한 후 정중선의 왼쪽 1cm를 따라 3~4cm 개복하였다. 그 후 맹장을 꺼내 멸균된 마른 거즈를 이용하여 출혈이 생길 정도로 장막에 손상을 가하여 맹장의 손상면이 오른쪽 복벽과 맞닿도록 하고, 손상면의 양끝 부분을 봉합사를 이용하여 맹장과 복벽을 고정함으로써 유착 형성을 촉진시켰다. 그리고, 실시예 1-1, 1-2 및 비교예 1-1, 1-2, 1-3의 스펀지 패드를 손상면과 복벽 사이에 위치시키고 복막 및 피부를 각각 연속 봉합하고 소독하였다. 한편, 대조군에 대해서는 아무런 처리도 하지 않은 상태로 손상면과 복벽이 마주보게 하였다.
유착시술 14일 경과 후 전신 마취시킨 후, 개복하여 유착정도를 육안으로 관찰하여 아래 표의 평가기준에 따라 유착정도를 평가하고, 자를 이용하여 유착 크기를 측정하였다.
| 등급 | 유착 정도(adhesion severity) |
| 0 | No adhesion |
| 1 | Firmly, fibrin adhesion, easily removed by blunt dissection(mild) |
| 2 | Fibrous adhesions, easily dissected(moderate) |
| 3 | Thick fibrous adhesions, dissectable(severe) |
| 4 | Thick fibrous adhesions, not dissectable without damage(very severe) |
② 유착정도 및 유착 방지효과 측정 결과
상기 평가기준에 따라 유착 정도를 측정한 결과, 실시예 1-1, 1-2 및 비교예 1-2는 비교예 1-1, 1-3, 및 대조군 보다 유의성 있게 유착을 억제시키는 것을 확인하였다(아래 표 참조).
| 실시예 1-1 | 실시예 1-2 | 비교예 1-1 | 비교예 1-2 | 비교예 1-3 | 대조군 | |
| 평균(Av) | 1.5 | 0.7 | 2.5 | 0.7 | 3.1 | 3.4 |
| 표준편차(Std) | 0.5 | 0.3 | 1.1 | 0.3 | 1.2 | 1.3 |
실시예 1-1은 유착 정도 개선 효과가 비교예 1-1 보다 40.0% 증가하고, 실시예 1-2와 비교예 1-2는 유착 정도 개선 효과가 비교예 1-1 보다 72.0% 증가함을 알 수 있었다. 한편, 실시예 1-2와 비교예 1-2의 유착 정도 개선 효과가 동일한 것은 카복시메틸 키토산의 농도가 6wt%를 초과하고 히알루론산의 농도가 2wt%를 초과하더라도 유착방지 효과의 증가가 미미하거나 없다는 것을 나타낸다고 판단된다.
한편, 실시예 1-1은 유착 정도 개선 효과가 대조군 보다 55.9% 증가하고, 실시예 1-2와 비교예 1-2는 유착 정도 개선 효과가 대조군 보다 79.4% 증가함을 알 수 있었다.
이상을 참조하면, 본 발명에 따른 지혈 스펀지 패드는 카복시메틸키토산과 히알루론산(또는 그 유도체)을 함께 포함하므로 현저한 유착방지 효과를 가짐을 알 수 있다. 즉, 지혈 스펀지 패드가 히알루론산(또는 그 유도체)을 포함하고 카복시메틸키토산을 포함하지 않는 경우 보다 카복시메틸키토산과 히알루론산(또는 그 유도체)을 모두 포함하므로 현저한 유착방지 효과를 가진다.
아울러, 본 발명에 따른 지혈 스펀지 패드는 카복시메틸키토산의 장점(지혈, 수술 후 조직 간의 유착 방지, 항균, 골 생성 촉진, 흉터 생성 억제, 상처 보호 및 세균 증식 억제 기능 등)과 히알루론산(또는 그 유도체)의 장점(스펀지 패드의 지나친 팽창을 방지하고 지혈 성능과 항유착성(anti-adhesive properties)을 향상시키는 점 등)을 모두 갖는다.
[수분 흡수도 측정]
1. 수분 흡수도 측정 시험의 실험예
(1) 실시예 2-1
초순수(UPW)에 카복시메틸키토산 파우더, 120만 달톤의 분자량을 갖는 히알루론산 파우더(가교 결합 처리되지 않은 것), 트롬빈을 순차적으로 투입 및 교반하여 혼합액을 만들되, 혼합액에서 카복시메틸 키토산의 농도는 3wt%, 히알루론산의 농도는 0.1wt%, 트롬빈의 농도는 100 IU/ml가 되도록 하였다. 그리고, 이 혼합액을 트레이에 붓고 동결건조하여 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제조하였다.
(2) 실시예 2-2
히알루론산의 농도가 2wt%인 것을 제외하면 실시예 2-1과 동일한 방법으로 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제조하였다.
(3) 비교예 2-1
히알루론산의 농도가 0.05wt%인 것을 제외하면 실시예 2-1과 동일한 방법으로 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제조하였다.
(4) 비교예 2-2
히알루론산의 농도가 3wt%인 것을 제외하면 실시예 2-1과 동일한 방법으로 흡수성 지혈 스펀지 패드를 제조하였다.
(5) 비교예 2-3
시중에 판매되는 흡수성 지혈 스펀지 패드인 Surgifoam™(젤라틴 스폰지 패드)을 준비하였다.
2. USP 24에 따른 수분 흡수도 측정 시험
① USP 24에 따른 수분 흡수도 측정 시험
흡수되는(absorbable) 젤라틴 스펀지로부터 약 10mg을 떼어내어, 정확하게 무게를 잰 다음 물이 있는 비커 속에 놓는다. 완전히 젖을 때까지 그리고 모든 공기가 제거될 때까지 조직이 부서지지 않도록 조심스럽게 손가락으로 부드럽게 반죽한다. 물에서 스펀지 조각을 꺼내고, 두 장의 흡수성(absorbent) 종이 사이에 스펀지 조각을 끼우고 꽉 눌러서 수분을 두 번 빨아들인다. 이렇게 짜내진 스펀지를 약 20 ml의 물을 담고 있는 용기 무게를 제외한 칭량병(tared weighing bottle) 속에 넣고 2분 동안 방치한다. 이어서, 적절한 갈고리 모양의 기구를 이용하여 물에서 스펀지를 꺼내고 5초간 배수시킨 후 스펀지를 폐기한다. 칭량병과 물의 무게를 다시 잰다. 이 때, 수분 손실은 스펀지에 의해 흡수된 물의 무게를 나타낸다.
② 수분 흡수도 측정 시험의 결과
위에서 설명한 실시예 2-1, 2-2와 비교예 2-1, 2-2, 2-3의 스펀지 패드에 대해 USP 24에 따른 수분 흡수도를 측정한 결과는 아래 표와 같다.
| 실시예 2-1 | 실시예 2-2 | 비교예 2-1 | 비교예 2-2 | 비교예 2-3 | |
| 수분 흡수도(g/g) | 24 | 21 | 46 | 21 | 58 |
위 표에 기재된 바와 같이, 실시예 2-1, 2-2 및 비교예 2-2는 비교예 2-1, 2-3 보다 유의성 있게 수분 흡수도가 작다. 이러한 수분 흡수도는 실시예 2-1, 2-2 및 비교예 2-2의 스펀지 패드가 출혈 부위에 사용되었을 때 비교예 2-1, 2-3의 스펀지 패드 보다 상대적으로 작게 팽창함을 나타내고, 상대적으로 작은 팽창은 신경 등의 손상 가능성이 작다는 것을 나타낸다.
한편, 실시예 2-2와 비교예 2-2를 비교하면, 히알루론산의 농도를 2wt%를 초과하여 증가시키더라도 수분 흡수도(팽창도)의 변화는 미미하거나 실질적으로 없음을 알 수 있는데, 이것은 히알루론산의 농도가 0.1~2wt%가 바람직한 범위임을 나타낸다고 판단된다.
Claims (6)
- (a) 카복시메틸 키토산과, 히알루론산 또는 그 유도체, 및 트롬빈을 물에 혼합하여 혼합액을 만드는 단계; 및,
(b) 상기 혼합액을 동결 건조하여 흡수성 지혈 스펀지 패드를 만드는 단계;를 포함하고,
상기 (a) 단계의 혼합액에서 카복시메틸키토산은 1~6wt%, 히알루론산 또는 그 유도체는 0.1~2wt%, 트롬빈은 50~500 IU/ml이며,
상기 (b) 단계의 흡수성 지혈 스펀지 패드는 스폰지 구조를 갖고 생체에 적합하고 생분해되며, 히알루론산 또는 그 유도체는 흡수성 담체(carrier)로서 생체에 적합하고 생분해되며 카복시메틸 키토산과 트롬빈은 상기 담체에 분산되고,
동결건조 완료된 흡수성 지혈 스펀지 패드의 조성비는 카복시메틸키토산 25~96.77wt%, 히알루론산 또는 그 유도체 1.41~64.52wt%, 트롬빈 1.23~47.62wt%이며,
흡수성 지혈 스펀지 패드가 생리식염수를 80~95wt% 포함하도록 겔화되었을 때 100~4500CPS의 점도를 가지므로, 흡수성 지혈 스펀지 패드가 인체 내의 출혈 부위에 적용된 경우에 조직에 점착되므로 흘러내리지 않고,
USP 24에 따른 수분 흡수도 측정 시험에서 흡수성 지혈 스펀지 패드의 수분 흡수도(g/g)가 10 이상 30 이하인 것을 특징으로 하는, 흡수성 지혈 스펀지 패드의 제조 방법. - 삭제
- 카복시메틸 키토산과, 히알루론산 또는 그 유도체, 및 트롬빈이 물에 혼합되어 이루어진 혼합액이 동결건조되어 만들어지며 스폰지 구조를 갖는 흡수성 지혈 스펀지 패드이고,
상기 스폰지 구조는 그 표면과 내부에 다수의 공극을 갖고 공극 중의 적어도 일부가 서로 연결되며,
상기 스폰지의 조성비는 카복시메틸키토산 25~96.77wt%, 히알루론산 또는 그 유도체 1.41~64.52wt%, 트롬빈 1.23~47.62wt%이고,
유착방지 효과와 지혈효과를 갖고 생체 적합하고 생분해되며,
USP 24에 따른 수분 흡수도 측정 시험에서 수분 흡수도(g/g)가 10 이상 30 이하이고,
흡수성 지혈 스펀지 패드가 생리식염수를 80~95wt% 포함하도록 겔화되었을 때 100~4500CPS의 점도를 가지므로, 인체 내의 출혈 부위에 적용된 경우에 조직에 점착되므로 흘러내리지 않는 것을 특징으로 하는 흡수성 지혈 스펀지 패드. - 삭제
- 제3항에 있어서,
래트(rat) 맹장/복벽 찰과상 모델을 이용하여 유착방지효과를 평가한 경우, 대조군 보다 56~79% 유착 정도가 개선된 것을 특징으로 하는 흡수성 지혈 스펀지 패드. - 삭제
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| KR101918452B1 (ko) * | 2018-06-30 | 2018-11-13 | 구태훈 | 카복시메틸키토산과 가교된 히알루론산 및 콜라겐을 포함하는 조성물 및, 그 제조방법 |
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