KR102603701B1 - 팽창성 창상피복재 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소를 매개로 에스테르 결합에 의해 가교 결합되어 있고, 상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 그 외 다른 폴리음이온성 고분자를 1종 이상 포함하고, 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량이 20만 내지 60만인 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재, 및 이의 제조방법이 제시된다.
Description
본 발명은 팽창성 창상피복재 및 이의 제조방법에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 흡액시 팽창이 일어나 압박에 의한 지혈 효과를 가지며 상처 면과 유착되는 것을 방지하는 팽창성 창상피복재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
부비동염은 전세계적으로 가장 흔한 질환 중 하나이지만, 아직까지 명확한 정의나 분류 기준이 정해져 있지 않다. 만성 부비동염 환자는 삶의 질의 저하로 고통받고, 이러한 증후군은 천식, 습진 및 중이염 같은 다른 심각한 질병과 관련되어 있다.
만성 부비동염은 형태에 따라 비용종(nasal polyp)이 동반된 만성 부비동염과 비용종(nasal polyp)이 동반되지 않은 만성 부비동염으로 나뉜다. 비용종은 많은 경우 비부비동염 및 만성 비부비동염의 원인이며, 알러지성 비염, 급성 및 만성 비염 또는 바이러스성 또는 세균성 감염에 의해 야기될 수 있다.
코내시경의 도입으로 부비동염의 안전한 수술적 접근이 가능해짐에 따라, 부비동염의 치료에서 기능성 내시경 부비동 수술(FESS)은 난치성 만성 비염 치료의 국제적인 표준이 되었다. 기능성 내시경 부비동 수술 이후에 접하는 가장 일반적인 합병증은 중비갑개(middle turbinate)의 편측화(lateralization)와 부비강 배수로의 폐쇄 등을 초래하는 유착 발생이다. 이러한 것들을 최소화하기 위해 수술 부위에 비강 팩킹(packing) 재료를 넣는 것이 가장 일반적이다. 비강 팩킹 재료란 비강 내 공간을 채우는 물질(space-occupying material to the nasal chambers)로 거즈, 폼, 니트, 겔, 부직포 등이 있다.
비분해성 비강 팩킹 재료로는 거즈나 바세린 거즈, 폴리비닐알콜계, 키틴계 등이 있으나, 이러한 팩킹 재료는 유착을 유발하거나 상피화가 될 때까지 2~3일마다 팩킹 재료를 교체할 때 환자에게 심한 통증이나 출혈을 야기할 수 있다. 생분해성 또는 용해되는 소재로는 우레탄계 합성고분자나 카르복시메틸 셀룰로오스, 폴리에틸렌 옥사이드, 히알루론산을 기반으로 하는 소재가 개발되어 판매되고 있다.
이상적인 비강 팩킹 재료의 조건으로는 우수한 지혈, 중비갑개(middle turbinate)의 편측화(lateralization)를 방지하는 spacer 역할 수행, 상피 세포의 재생 촉진, 유착 방지, 생체적합성뿐만 아니라 환자 불편 최소화 등이 있다.
점막이 재생될 때까지 중비갑개의 공간을 물리적으로 유지하는 것이 필요한데, 일정 기간 공간 유지가 되지 않으면 조직 폐쇄가 일어나 재수술을 해야 한다. 따라서, 적절한 형태 유지 및 습윤 압축 강도가 필요하다.
또한, 상피재생이 일어난 후 팩킹을 제거하게 되는데, 이때 팩킹이 조직과 유착되어 있으면 상피의 재손상과 출혈을 유발하여 재생이 늦어지고 통증을 유발할 수 있다. 일반적으로 상피세포 세포막의 총 표면 전하는 음전하를 띠므로 양전하를 띠는 물질에 잘 유착된다. 따라서, 상처 치유 과정에서 유착이 발생하는 것을 줄이기 위해서는 양이온성이나 비이온성 소재보다는 음이온성 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
공간 확보를 위한 적절한 압축 후 복원되는 특성 및 습윤 압축 강도, 사용 편의성을 위한 팽창성, 일정 기간 형태를 유지하면서 제거가 용이한 적절한 생분해성, 유착 방지 특성, 고흡액성 등을 두루 갖춘 팩킹제에 대한 개발이 여전히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 흡액시 팽창이 일어나 압박에 의한 지혈 효과를 가지며 상처 면과 유착되는 것을 방지하는 팽창성 창상피복재 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,
2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소를 매개로 에스테르 결합에 의해 가교 결합되어 있고,
상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 그 외 다른 폴리음이온성 고분자를 1종 이상 포함하고,
상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량이 20만 내지 60만인 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면,
2종 이상의 폴리음이온성 고분자, 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소, 및 물을 포함하는 조성물을 준비하고, 상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 그 외 다른 폴리음이온성 고분자를 1종 이상 포함하고, 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량이 20만 내지 60만인 단계;
상기 조성물을 동결 및 건조하여 다공성 구조체를 얻는 단계;
상기 다공성 구조체를 160℃ 이상의 온도에서 열처리하여 상기 지방족 탄화수소를 매개로 에스테르 결합에 의해 상기 폴리음이온성 고분자를 가교결합시키는 단계; 및
상기 열처리된 다공성 구조체를 60℃ 이하의 온도에서 압착하는 단계;를 포함하는 팽창성 창상피복재의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 폴리음이온성(polyanionic) 다당류를 기반으로 부비동 또는 비강내 상처면, 깊은 상처(deep cavity)에 적용했을 때 흡액시 1.5배 이상 팽창이 일어나 압박에 의한 지혈 효과를 가지며, 음이온성 고분자로 구성돼 있어 상처 면과 유착되는 것을 탁월하게 방지할 수 있는 팽창성 창상피복재를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 팽창성 창상피복재는 2성분 이상의 폴리음이온성 다당류를 기반으로 체액 및 혈액 흡수시 팽창이 일어나며, 적절한 습윤 압축 강도를 지니고, 일정 기간 경과 후 용해되어 제거가 용이하여, 그 결과 창상피복재를 제거하는 과정에서 고통과 출혈을 유발하는 문제가 방지될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 팽창성 창상피복재는, 비강 팩킹 재료, 고흡액성 창상피복재, 유착방지재 등과 같은 의료용 소재, 마스크 팩과 같은 스킨 케어 소재 등으로 사용될 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 실시예 1에서 제조된 팽창성 창상피복재의 사진이다.
도 2는 실시예 10에서 제조된 팽창성 창상피복재가 0.9% 생리식염수를 흡수하기 전과 후의 사진이다.
도 3은 흡액 시간을 관찰함에 있어서 실시예 7 내지 9에서 제조된 팽창성 창상피복재를 이용하여 시인성을 높이기 위해 0.9% 생리식염수에 0.5 wt% 콩고레드(Congo red) 염료를 혼합한 용액을 이용하여 흡액되는 것을 관찰한 사진이다.
도 4는 실시예 10에서 제조된 팽창성 창상피복재를 0.9% 생리식염수에 침지시켰을 때 분해되는 과정을 촬영한 사진이다.
도 5는 실시예 16에서 제조된 팽창성 창상피복재를 0.9% 생리식염수에 침지시켰을 때 분해되는 과정을 촬영한 사진이다.
도 6은 비교예 2에서 제조된 팽창성 창상피복재를 0.9% 생리식염수에 침지시켰을 때 분해되는 과정을 촬영한 사진이다.
도 7은 실시예 16에서 제조된 팽창성 창상피복재의 분해 시험 과정에서 0.9% 생리식염수가 들어있는 바이알에 침지돼 있던 시료를 일정 시간 간격으로 꺼내어 촬영한 사진이다.
도 1은 실시예 1에서 제조된 팽창성 창상피복재의 사진이다.
도 2는 실시예 10에서 제조된 팽창성 창상피복재가 0.9% 생리식염수를 흡수하기 전과 후의 사진이다.
도 3은 흡액 시간을 관찰함에 있어서 실시예 7 내지 9에서 제조된 팽창성 창상피복재를 이용하여 시인성을 높이기 위해 0.9% 생리식염수에 0.5 wt% 콩고레드(Congo red) 염료를 혼합한 용액을 이용하여 흡액되는 것을 관찰한 사진이다.
도 4는 실시예 10에서 제조된 팽창성 창상피복재를 0.9% 생리식염수에 침지시켰을 때 분해되는 과정을 촬영한 사진이다.
도 5는 실시예 16에서 제조된 팽창성 창상피복재를 0.9% 생리식염수에 침지시켰을 때 분해되는 과정을 촬영한 사진이다.
도 6은 비교예 2에서 제조된 팽창성 창상피복재를 0.9% 생리식염수에 침지시켰을 때 분해되는 과정을 촬영한 사진이다.
도 7은 실시예 16에서 제조된 팽창성 창상피복재의 분해 시험 과정에서 0.9% 생리식염수가 들어있는 바이알에 침지돼 있던 시료를 일정 시간 간격으로 꺼내어 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
비강 치료와 같은 다양한 수술 과정에서의 지혈, 유착 방지, 상처 치유 촉진 등을 위해 겔이나 부직포, 다공성 폼, 필름 등과 같은 다양한 의료용 소재가 사용되고 있다. 비강 팩킹 재료 분야에 있어서도 다양한 소재가 개발돼 왔는데, 비분해성인 폴리비닐알콜계 제품의 경우 제거가 필요하며 제거 시 고통과 출혈을 유발하고 잔존 시 만성 염증을 유발한다고 알려져 있다. 기존의 생분해성 합성소재의 경우 분해산물의 독성, 유착 발생, 너무 빠른 분해 등의 문제점을 가지고 있었다.
이러한 단점을 극복하기 위하여 체액과 접촉했을 때 용해, 생분해, 또는 생붕괴되는 의료용 소재를 개발하기 위한 노력이 계속되어 생붕괴성 합성 고분자를 이용한 폼, 히알루론산 유도체를 기반으로 하는 직물이나 폼, 카르복시메틸 셀룰로오스를 기반으로 하는 편물이나 폼, 콜라겐과 히알루론산을 기반으로 하는 폼 등이 개발되었다.
하지만, 일부 소재의 경우 공간 확보 및 지혈을 촉진할 수 있는 팽창성이 떨어지거나, 흡액 속도가 느리거나, 너무 빠르게 분해돼 스페이서(spacer)로서의 역할이 불충분하거나, 보관 기간 중 생분해되는 것을 방지하기 위해 냉장 보관해야 하거나, 동물 유래 천연 재료의 경우 생물학적 위험성 때문에 선호되지 않는 등의 한계가 있었다.
이러한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 2성분 이상의 폴리음이온성(polyanionic) 다당류를 기반으로 체액 또는 혈액 흡수시 팽창이 일어나며, 적절한 습윤 압축 강도를 지니고, 일정 기간 경과 후 용해 또는 붕괴되는 것을 특징으로 하는 다공성 구조체 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소를 매개로 에스테르 결합에 의해 가교 결합되어 있고, 상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 그 외 다른 폴리음이온성 고분자를 1종 이상 포함하고, 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량이 20만 내지 60만인 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재가 제공된다.
본 발명에서 폴리음이온성 고분자라 함은 반복단위에 적어도 하나의 음이온기를 갖는 고분자를 말한다.
본 발명의 팽창성 창상피복재는 2종 이상의 폴리음이온성 고분자를 핵심 성분으로 하여 이들 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소를 매개로 에스테르 결합에 의해 가교 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 팽창성 창상피복재는 양이온성 고분자를 더 함유하지 않는다. 양이온성 고분자(예를 들어 키토산 등)가 더 포함되면 음이온성 고분자와 고분자전해질(polyelectrolyte)을 형성하기 쉬워 팽창성 창상피복재를 불용화시키게 되어 생분해가 어려워지기 때문이다.
상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물은 필수로 포함하고, 그 외 다른 종류의 폴리음이온성 고분자를 1종 이상 포함한다.
상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물은 셀룰로오스를 구성하고 있는 글루코오스의 히드록시기를 카르복시메틸기로 치환한 카르복시메틸 셀룰로오스 또는 그의 염을 의미하는 것으로서, 이러한 염으로는 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스, 칼슘 카르복시메틸 셀룰로오스, 또는 이들의 혼합물 등이 있을 수 있으나, 여기에 제한되지는 않는다.
이러한 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물은 풀, 식품, 화장품, 의약품 첨가제 및 석유 굴삭 등 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 특히 생체적합성이 우수하여 의료용 소재, 예를 들어 유착방지재, 창상피복재, 지혈제 등의 용도로 널리 적용이 가능하다.
본 발명의 팽창성 창상피복재에서는 이러한 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 필수로 포함하고 있다. 체내 삽입 후 습윤 압축 강도가 크게 중요하지 않은 유착방지재와 달리 창상피복재의 경우 일정 기간 물리적 형상을 유지하는 것이 특히 중요하다. 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물은 분자구조 반복단위내 히드록시가 다수 포함돼 있어 가교 결합 형성이 용이하고 용해시에도 겔 형성 능력이 탁월해 체내에서 형상 유지 능력이 우수하다. 또한 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물은 체액이나 혈액과 같은 물을 포함하는 매체에 대한 흡수력이 탁월하고 보습력이 우수해 습윤환경 유지를 통한 상처 치유에 효과적이다. 따라서, 이러한 형상 유지 능력이 우수하고 상처 치유 특성이 탁월한 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물이 반드시 포함되는 것이 본 발명의 팽창성 창상피복재의 우수한 성질을 발휘하는데 필수적이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 카복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 치환도는 예를 들어, 0.4 이상 1.0 미만, 또는 0.4 내지 0.99, 또는 0.5 내지 0.95, 또는 0.7 내지 0.99, 또는 0.7 내지 0.9 일 수 있다. 상기 치환도가 이러한 범위를 만족하는 경우 용해성 저하를 방지할 수 있고, 흡액 후 형태 유지력이 향상될 수 있어서 유리하다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 치환도가 0.4 미만일 경우 용해성이 떨어져 동결건조에 의한 다공성 구조체를 제조하기 어렵다. 치환도가 1.0 이상일 경우 분자쇄 간의 간격이 멀어져 벌키(bulky)해짐에 따라 폴리음이온성 고분자 내의 히드록시기와 지방족 탄화수소의 카르복실기 간의 에스테르 결합에 의한 가교 결합이 일어나기 어렵거나 폴리음이온성 고분자 내의 히드록시기 간의 수소결합이 감소해 수난용화가 어려워 흡액시 형태를 유지하는 것이 어렵고 습윤 압축 강도가 떨어지기 쉽다.
상기 카복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 치환도는 ASTM D 1439-15에 따라 측정될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 그 외 다른 종류의 폴리음이온성 고분자로 는 인체에 해가 없다면 제한 없이 적용할 수 있으며, 그 예로는 산화셀룰로오스, 알지네이트, 알긴산, 히알루론산, 헤파린, 카라기난, 잔탄 검, 펙틴 등의 음이온성 다당류; 폴리글루타민산, 폴리아스파르트산 등의 음이온성 폴리아미노산; 폴리아크릴산 및 이의 염 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 그 외 다른 종류의 폴리음이온성 고분자로는 폴리음이온성(polyanionic) 다당류를 기반으로 할 수 있고, 상기 폴리음이온성 다당류는 고분자 구조 내 카르복실산 또는 이의 염(salts)를 함유할 수 있다.
상기 그 외 다른 종류의 폴리음이온성 고분자로의 일 예가 알지네이트인 경우에, 상기 알지네이트 내 Na 중량 대비 Ca의 중량이 0.15배 이상, 또는 0.20 내지 0.30배일 수 있다. 상기 알지네이트 내 Na 중량 대비 Ca의 중량이 이러한 범위를 만족하는 경우에, 알지네이트 내 Ca 함량이 너무 작아 흡액 속도가 떨어지는 문제를 방지할 수 있고, 적절한 형태 유지 기간을 확보하는 측면에서 유리하다.
여기서 알지네이트 내 Na 함량, Ca 함량, Na 중량 대비 Ca의 중량의 비율 등은 유도결합 플라즈마(ICP) 등을 이용하여 측정할 수 있다.
상기 폴리음이온성 고분자는 고분자 반복 단위 내 1개 이상의 히드록시기 (hydroxy group)를 포함하는 것이 필요하며, 이는 2 이상의 카르복실기를 갖는 지방족 탄화수소를 이용해 에스테르 결합시키기 위함이다.
본 발명의 팽창성 창상피복재는 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소(aliphatic hydrocarbon)를 매개로 에스테르 결합에 의해 가교 결합을 형성하고 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 지방족 탄화수소는 3개 이상의 카르복실기를 가질 수 있다. 상기 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소의 예로는 시트르산(citric acid), 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산(butane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid), 석신산(succinic acid), 말레산(maleic acid) 등이 있으며, 바람직하기로는 3가 이상의 카르복실기를 갖는 시트르산, 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산이며, 더욱 바람직하기로는 시트르산일 수 있다.
본 발명의 팽창성 창상피복재에서 2종 이상의 폴리음이온성 고분자를 에스테르 결합에 의해 가교 결합을 형성하기 위하여 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소를 적용하는 경우에, 가교 반응에 참가하지 않은 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소는 팽창성 창상피복재가 삽입 또는 부착되는 피부 환경을 약산성으로 유지하게 되어 상처 치유를 촉진할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 2종 이상의 폴리음이온성 고분자의 히드록시기와 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소간의 가교 반응의 효율을 높이기 위해 촉매 성분을 추가할 수 있다, 이러한 촉매로는 소디움 아세테이트(sodium acetate), 소디움 하이포포스파이트(sodium hypophosphite) 등이 있을 수 있다.
본 발명의 팽창성 창상피복재에 사용되는 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량은 20만 내지 60만이고, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 중량평균분자량은 25만 내지 50만, 또는 30만 내지 45만, 또는 35만 내지 40만일 수 있다.
중량 평균 분자량이 60만 이상인 고분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 사용할 경우, 제조된 팽창성 창상피복재는 흡액 후 습윤 상태에서의 압축 강도(습윤 압축 강도)가 높아 비강과 같은 공동(cavity) 내 형태 유지와 압박에 의한 지혈 효과가 큰 장점이 있으나 고분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물만을 사용하여 동결건조를 위한 수용액을 제조할 경우 용액 점도가 너무 높아 용액 농도를 높이는데 한계가 있어 다공성 구조체의 밀도를 높이는데 한계가 있다. 또한, 낮은 용액 농도에서도 용액 점도가 매우 높아 유동성이 떨어져 동결건조를 위해 일정한 형상의 틀에 옮겨 붓는 것이 어렵고 동결건조용 틀의 형상대로 유체가 이동하는 속도가 느려 원하는 형상으로 제조하기 어렵거나 작업성이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 고분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 경우 보액성(water-retention property)이 높아 동결건조시 승화 과정을 통한 건조가 상대적으로 어려워 동결건조 공정 시간이 크게 증가하는 문제가 있다. 또한 고분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물만을 사용하여 제조된 팽창성 창상피복재는 분해 시간이 너무 길어지기 쉽다. 한편, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 저분자량를 사용할 경우 유동성이 높아 동결건조를 위해 일정한 형상의 틀에 옮겨 붓는 것이 쉽고 동결건조용 틀의 형상대로 유체가 이동하는 속도가 빠른 장점이 있다. 하지만, 다공성 구조체의 겉보기 밀도를 높이더라도 습윤 압축 강도가 낮고 분해 속도가 너무 빨라 상처 부위에 적용하는데 한계가 있다. 따라서, 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물은 중량평균분자량이 이러한 범위를 만족하는 경우에, 적정 범위의 흡액 속도, 분해 속도, 습윤 압축 강도를 갖고 공정성을 확보하는 측면에서 유리하다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물은 중량평균분자량이 서로 다른 2종 이상의 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 포함할 수 있다.
중량평균분자량이 큰 고분자인 고분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 사용할 경우 팽창성 창상피복재가 흡액 후 습윤 상태에서의 압축 강도가 높아 비강과 같은 공동(cavity) 내 형태 유지와 압박에 의한 지혈 효과가 큰 장점이 있고, 또한 중량평균분자량이 작은 고분자인 저분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 사용할 경우 흡액시 빠르게 팽창하는 특성이 있다. 따라서, 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물로 중량평균분자량이 다른 고분자를 혼합하게 되는 경우에, 흡액 속도도 빠르며 창상피복재로 사용하기에 적절한 습윤 압축 강도와 형태 유지 기간을 모두 만족시킬 수 있는 시너지 효과를 발휘할 수 있다. 이와 같이 중량평균분자량이 큰 고분자인 고분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과 중량평균분자량이 작은 고분자인 저분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 혼합하여 사용할 경우가 중량 평균 분자량이 다른 두 고분자의 평균 값 정도를 갖는 단일 종류의 고분자(중분자량)를 사용했을 때보다 흡액 속도나 흡액시 습윤 압축 강도, 분해 시간 등을 조절하기 용이한 장점이 있다.
구체적으로, 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물은 저분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물 및 상기 저분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량의 7배 이상, 또는 8 내지 15배 큰 중량평균분자량을 갖는 고분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물은 중량평균분자량이 60만 이상, 또는 70만 내지 80만, 또는 72만5천 내지 80만인 고분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 중량평균분자량이 10만 이하, 또는 4만 내지 9만 5천, 또는 4만9천 내지 9만5백인 저분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC: gel permeation chromatography)를 이용하여 측정할 수 있다.
전술한 바와 같이 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물로서 중량평균분자량이 서로 다른 2종 이상의 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 사용하는 경우에, 본 발명에서 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량은 상기 2 종류 이상의 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량의 산술 평균값으로 정의한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자는 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 및 알지네이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 팽창성 창상피복재는 생리식염수에 침지했을 때 1일 이상 형태를 유지하며, 14일 이내, 또는 7일 이내, 또는 3일 이내 용해(붕괴)될 수 있다. 그 결과, 본 발명의 일 구현예에 따른 팽창성 창상피복재는 일정 기간 형태를 유지하며 창상피복재로서의 역할을 수행한 후 용해(붕괴)되어 체내로부터 배출되기 용이하여서, 별도로 제거하는 과정에서 고통과 출혈을 유발 하는 문제가 방지될 수 있다. 이 때, 용해(붕괴)라 함은 일정 크기의, 예를 들어 가로 20mm 및 세로 20mm인 시료를, 0.9% 생리식염수에 침지하고, 쉐이킹 배스(shaking bath)를 이용하여 37.5℃의 온도에서 60rpm으로 움직임을 준 상태에서 특정 시간 처리하고, 볼텍스 교반기(vortex agitator)를 이용하여 15초간 강하게 교반(agitation)한 후 육안으로 관찰하였을 때 부서지거나 용해되어 초기 형상을 완전히 잃게 되는 것을 말한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 팽창성 창상피복재는 0.9% 생리식염수 흡액 시 90초 이내에 가로 세로 높이 중 적어도 일 방향으로 원래 크기의 1.5배, 또는 2.0배 이상 팽창할 수 있다. 상기 팽창성 창상피복재는 시술 편의성을 높이기 위해 상처 부위에 적용할 때는 작은 크기를 갖고, 체액이나 혈액을 흡수함에 따라 상처부위의 크기에 맞게 팽창되는 장점을 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 팽창성 창상피복재는 90초 이내, 또는 0.5 내지 90초, 또는 1 내지 80초, 또는 5 내지 80초, 또는 5 내지 60 초의 흡액 시간을 가질 수 있다. 이때, 흡액 시간이라 함은 0.9% 생리 식염수에 침지시켰을 때 팽창이 모두 일어나 최대 높이까지 올라오는데 걸리는 시간, 또는 가로 20mm, 세로 20mm의 구조체의 바닥면이 충분한 양의 0.9% 생리 식염수와 접촉한 후 모든 외부 표면까지 흡액한 것이 육안으로 관찰될 때까지 걸리는 시간으로 측정할 수 있다. 상기 팽창성 창상피복재의 팽창 시간이 짧을수록 흡액시 빠르게 팽창해 공간 확보를 효과적으로 할 수 있으나, 팽창 시간이 지나치게 짧을 경우 삽입시 접촉하는 체액 또는 혈액으로 인해 급속하게 팽창하여 비강내 삽입이 불편해질 수 있다.
상기 팽창성 창상피복재는 5 내지 100 kPa, 또는 6 내지 80 kPa, 또는 7 내지 60 kPa, 또는 7.2 내지 41.3 kPa의 습윤 압축 강도를 가질 수 있다. 이때, 습윤 압축 강도라 함은 0.9% 생리식염수로 5분간 충분히 적셔서 팽창된 시료 높이의 25%가 되도록 압축시켰을 때 걸리는 압축 강도 (시료 크기: 가로 20mm 세로 20mm, 압축 속도: 50mm/min)를 의미한다. 상기 팽창성 창상피복재의 습윤 압축 강도가 이러한 범위를 만족하는 경우에, 비강 내 공간 확보가 용이해 지지체로서의 역할을 충분히 할 수 있고, 비강 크기에 맞게 형태가 변형되기 쉬워 비강 내 압박에 의한 이물감으로 인한 불쾌감의 문제가 방지될 수 있다.
상기 팽창성 창상피복재가 15 g/g 이상, 또는 20g/g 이상, 또는 25g/g 이상의 흡액도를 가질 수 있다. 이때 상기 흡액도는 일정 중량의 팽창성 창상피복재를 25℃의 0.9% 생리식염수에 2분간 침지시킨 후 흡액후 팽창성 창상피복재의 중량을 측정하여, 흡액전 팽창성 창상피복재 중량 대비 흡액된 생리식염수의 중량의 비율로 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 팽창성 창상피복재는 0.03 내지 0.20g/cc, 또는 0.05 내지 0.15g/cc, 또는 0.06 내지 0.12g/cc의 겉보기 밀도를 가질 수 있다. 이때, 겉보기 밀도는 건조 상태에서의 팽창성 창상피복재의 질량을 부피로 나눈 값으로 정의한다. 또한, 상기 팽창성 창상피복재가 고상 부분과 기공 부분을 갖는 다공성 구조체인 경우에, 겉보기 밀도는 이러한 기공 부분도 포함하는 밀도를 의미하고, 다공성 구조체인 팽창성 창상피복재의 질량을 고상 부분과 기공 부분을 모두 포함하는 전체 합계의 용적으로 나눈 값으로 계산될 수 있다.
상기 팽창성 창상피복재의 겉보기 밀도가 이러한 범위를 만족하는 경우에, 흡액 속도가 우수하고, 습윤 압축 강도가 높아 비강과 같은 공동(cavity) 내 형태 유지와 압박에 의한 지혈 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 팽창성 창상피복재는 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 이러한 첨가제는 요구되는 특성에 따라 자유롭게 선택될 수 있고, 그 예로는 생리 활성 물질, 가소제, 지혈물질, 항균 물질, 항산화 물질, 상처 치유 촉진 물질, 색소, pH 감응 물질, 효소, 항원 등을 추가로 포함할 수 있다.
상기 가소제로는 팽창성 창상피복재의 유연성 혹은 점착력을 증가시키기 위하여 무독성인 글리세롤이 적당량 혼합할 수 있고, 또는 상기 항균 물질로는 박테리아와 같은 미생물의 피부내 침투를 차단하기 위해 은, 은계 화합물, 트리클로산, 바이구아나이드계 화합물, 메틸렌 블루 등을 추가할 수 있다. 또한, 상기 생리 활성 물질이라 함은 미량으로 생체의 기능에 큰 영향을 미치는 물질을 의미하고, 비타민, 호르몬, 효소, 신경 전달 물질 등이 있을 수 이으며, 이들에 제한되는 것은 아니지만, 상처의 성질 또는 환자의 의료 상태에 따라 인간 혈청 알부멘, 소의 트롬빈, 인간 트롬빈(h 트롬빈), rh 트롬빈, 인자 VIIa, 인자 XIII, 재조합 인자 XIII(r인자 XIII), 트롬복산 A2, 프로스타글란딘-2a, 상피세포 성장 인자, 혈소판 유도 성장 인자, 폰 빌브란드 인자, 종양 괴사 인자(TNF), TNF-알파, 전환 성장 인자(TGF), TGF-알파, TGF-베타, 인슐린 유사 성장 인자, 섬유아세포 성장 인자, 각질세포 성장 인자, 신경 성장 인자, 페니실린, 암피실린, 메티실린, 아목시실린, 클라바목스, 클라불란산, 아목시실린, 아즈트레오남, 이미페넴, 스트렙토마이신, 카나마이신, 토브라마이신, 겐타마이신, 반코마이신, 클린다마이신, 에리트로마이신, 폴리믹신, 바시트라신, 암포테리신, 니스타틴, 리팜피신, 테트라사이클린, 독시사이클린, 클로람페니콜 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 지혈물질로는 콜라겐, 젤라틴, 염화 칼슘 등이 첨가될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 팽창성 창상피복재는, 2종 이상의 폴리음이온성 고분자와 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소의 동결 건조의 결과물로 얻고, 이를 열처리를 통해 에스테르 가교 결합을 시키고 압착한 결과물일 수 있다. 이때, 상기 팽창성 창상피복재를 동결건조 방식으로 제조되는 과정을 거치게 되므로, 보관이 용이하고, 미생물에 의한 부패나 감염에서 자유로울 수 있으며, 공정 온도에 민감한 활성성분, 항균제, 지혈물질 등을 용이하게 첨가할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 팽창성 창상피복재는 용액을 동결하기 위해 사용되는 틀의 모양에 따라서, 볼과 같은 구형, 육면체, 사면체 등의 다양한 외형을 갖는 형태로 얻어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면,
2종 이상의 폴리음이온성 고분자, 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소, 및 물을 포함하는 조성물을 준비하고, 상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 그 외 다른 폴리음이온성 고분자를 1종 이상 포함하고, 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량이 20만 내지 60만인 단계;
상기 조성물을 동결 및 건조하여 다공성 구조체를 얻는 단계;
상기 다공성 구조체를 160℃ 이상의 온도에서 열처리하여 상기 지방족 탄화수소를 매개로 에스테르 결합에 의해 상기 폴리음이온성 고분자를 가교결합시키는 단계; 및
상기 열처리된 다공성 구조체를 60℃ 이하의 온도에서 압착하는 단계;를 포함하는 팽창성 창상피복재의 제조방법이 제공된다.
이하 각 단계에 대해서 설명한다.
먼저, 2종 이상의 폴리음이온성 고분자, 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소, 및 물을 포함하는 조성물을 준비한다.
이때, 상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자는 전술한 바와 같이 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 그 외 다른 폴리음이온성 고분자를 1종 이상 포함한다.
상기 수용성 키토산 및 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 종류는 전술한 바와 같다
이러한 조성물은, 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 그 외 다른 폴리음이온성 고분자 1종 이상을 물에 용해하여 수용액을 준비하고, 이후, 여기에 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소를 첨가한 후 교반하여 얻어질 수 있다. 또는 그 반대로, 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소의 수용액에 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 그 외 다른 폴리음이온성 고분자 1종 이상을 첨가하면서 교반하여 조성물을 얻을 수도 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소의 함량은 상기 카르복시메틸 셀룰로오스 100 중량부 기준으로 0.1 내지 3 중량부, 또는 0.5 내지 2.5 중량부, 또는 1 내지 2 중량부일 수 있다. 상기 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소의 함량이 많아질수록 가교 반응이 촉진되어 흡액 속도가 빨라지고 분해 속도가 느려지는 특성이 있으나 너무 높으면 분해 속도가 너무 느려지기 쉽다. 또, 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소의 함량이 너무 낮으면 흡액 속도가 떨어지고 분해 속도가 너무 빨라 습윤 상태에서 형태를 유지하는 특성이 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 이러한 범위를 만족하는 경우에, 흡액 속도와 분해 속도를 제어하는 측면에서 유리하다.
상기 조성물 중 상기 폴리음이온성 고분자의 농도는 2 내지 4 w/v%, 또는 2.05 내지 3.8 w/v%, 또는 2.06 내지 3.597 w/v%일 수 있다. 이때, 상기 "w/v%"는 조성물의 단위 부피 중에 들어 있는 고형분의 중량으로 나타낸 농도의 단위로서, 예를 들어, 1.0 w/v% 는 고형분 1 g을 분산매에 분산하여 전체 양을 100mL로 만든 조성물을 의미한다.
상기 조성물 중 상기 폴리음이온성 고분자의 농도가 이러한 범위를 만족하는 경우에, 제조한 조성물의 유동성이 확보되어 동결건조를 위해 일정한 형상의 틀에 옮겨 붓는 것이 용이하고 제조한 팽창성 창상피복재의 적절한 흡액 속도를 나타내며 흡액 후 적절한 습윤 압축 강도 및 분해 시간을 갖는 측면에서 유리하다.
상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자에서 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물 100 중량부 기준으로 상기 그 외 다른 폴리음이온성 고분자의 함량이 0.1 내지 100 중량부, 또는 0.5 내지 25 중량부, 0.7 내지 15 중량부, 또는 1 내지 9 중량부일 수 있다. 상기 그 외 다른 폴리음이온성 고분자의 함량이 100 중량부 초과가 되면 흡액시 적절한 습윤 압축 강도를 확보하는 것이 어렵고 분해 시간이 너무 빨라질 수 있고, 0.1 중량부 미만일 경우 흡액 속도가 떨어지거나 분해 속도가 너무 느려질 수 있다. 따라서, 상기 그 외 다른 폴리음이온성 고분자의 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우에, 흡액 속도와 습윤 압축 강도를 확보하는 측면에서 유리하다.
다음으로, 앞서 준비된 상기 조성물을 동결 및 건조하여 다공성 구조체를 얻는다.
이때, 상기 동결 단계는, 예를 들면 0℃ 이하, 또는 -40 내지 0℃, 또는 -20 내지 -10℃의 온도에서 실시될 수 있다. 또한 건조 단계는 동결한 형상이 유지되면서 물만 선택적으로 제거하기 위해 0℃ 이하에서 수 시간 내지 수십 시간 건조하는 단계를 거친 후 잔류하는 수분을 제거하기 위해 0℃ 이상에서 수시간 내지 수십 시간 건조하는 일련의 과정을 거쳐 실시될 수 있다.
상기 동결 온도가 이러한 범위를 만족하는 경우, 얻어지는 다공성 구조체는 형태 안정성을 유지하고, 기공의 모양과 사이즈, 기공 분포를 조절할 수 있어, 우수한 흡액 특성 및 습윤 압축 강도를 가질 수 있다.
이어서, 상기 다공성 구조체를 160℃ 이상의 온도에서 열처리한다. 이러한 열처리 과정을 거친 결과, 상기 지방족 탄화수소를 매개로 에스테르 결합에 의해 상기 폴리음이온성 고분자를 가교 결합시키게 된다.
상기 동결 건조된 다공성 구조체를 열처리를 하게 되면, 지방족 탄화수소를 매개로 에스테르 결합에 의해 상기 폴리음이온성 고분자가 가교 결합하게 됨에 따라, 흡액 속도를 빠르게 하고, 형태 유지 기간을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열처리 온도는 160 내지 200℃, 또는 160 내지 180℃, 또는 165 내지 180℃, 또는 170 내지 180℃일 수 있다. 또한, 상기 열처리 시간은 10 내지 120분, 또는 30 내지 60분일 수 있다.
상기 열처리 온도 및 시간이 이러한 범위를 만족하는 경우에, 온도가 너무 낮거나 시간이 짧음에 따라 얻어지는 팽창성 창상피복재의 흡액 속도가 느리고 형태 유지 기간이 너무 짧거나 제품간 균제도가 떨어지는 문제를 방지할 수 있고, 또한, 열처리 온도가 너무 높음에 따라 열분해 또는 탄화가 일어나기 쉬운 문제도 방지하고 용해(붕괴)시간이 너무 길어지는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 상기 열처리된 다공성 구조체를 60℃ 이하의 온도에서 압착한다.
상기 열처리된 다공성 구조체를 압착하는 단계를 통해 부피가 줄어든 다공성 구조체는 혈액이나 체액과 같이 물을 포함하는 액체와 접촉시 흡액과 함께 부피가 팽창되어, 이로 인해 흡액 속도가 증가하고, 수술시 비강 등에 삽입하기 용이해질 수 있다. 또한, 팽창한 다공성 구조체는 공동(cavity) 형태에 맞게 그 형상이 조절되어 스페이서(spacer)로서의 역할을 효과적으로 할 수 있으며, 다공성 구조체의 팽창하는 힘에 의해 압박에 의한 지혈 성능을 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 압착하는 단계에서의 압축 비율이 제한되는 것은 아니지만, 압착전 두께의 5 내지 70%, 또는 10 내지 67%, 또는 25 내지 67%, 또는 33 내지 50%의 두께가 되도록 압착할 수 있다.
상기 압착 비율이 압착전 두께의 5 내지 70%의 두께가 되도록 압착하는 경우에, 다공성 구조체가 손상되어 흡액시 팽창하는 특성이 감소되고 습윤 압축 강도가 떨어지는 문제를 방지할 수 있고, 팽창률이 개선될 수 있다.
상기 압착온도가 60℃ 이상인 경우, 폴리음이온성 고분자의 분자쇄 간 수소 결합이 일어나기 쉬워 흡액시 팽창하는 특성이 급격하게 감소할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 압착한 다공성 구조체를 감마선 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이러한 감마선 조사 단계는 피부에 직접 적용되는 팽창성 창상피복재를 열이나 화학 약품을 사용하지 않으면서도 살균하는 효과를 가지게 되고, 또한 얻어지는 팽창성 창상피복재의 용해 속도도 조절할 수 있다. 특히, 감마선 조사에 의한 처리는 팽창성 창상피복재를 최종 제품으로 밀봉한 상태에서도 실시할 수도 있다.
상기 감마선 조사는 예를 들어, 15 kGy 이상, 또는 15 내지 40kGy, 또는 20 내지 30kGy의 조사량으로 실시될 수 있다. 상기 감마선 조사의 조사량 범위를 만족하는 경우에, 팽창성 창상피복재의 분해(용해) 속도 및 습윤 압축 강도를 적절하게 제어할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 이하 실시예 및 비교예에서 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스의 치환도는 ASTM D 1439-15에 따라 측정하였다.
또한, 이하 실시예 및 비교예에서 제조된 팽창성 창상피복재의 겉보기 밀도는 팽창성 창상피복재의 질량을 고상 부분과 기공 부분을 모두 포함하는 전체 합계의 용적으로 나눈 값으로 계산하였다.
실시예 1
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Sodium Carboxymethyl Cellulose, Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 18g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 12g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량%, Ca 함량 0.2 중량%) 0.3g, 시트르산을 0.6g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 170℃에서 45분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 33%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.09 g/cc인 팽창성 창상피복재를 제조하였다.
도 1은 실시예 1에서 제조된 팽창성 창상피복재의 사진이다.
실시예 2
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 15g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 15g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 진행하여 겉보기 밀도가 약 0.09 g/cc인 팽창성 창상피복재를 제조하였다.
실시예 3
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 12g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 18g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 진행하여 겉보기 밀도가 약 0.09 g/cc인 팽창성 창상피복재를 제조하였다.
실시예 4
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 15g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 15g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량% Ca 함량 0.2 중량%) 0.3g, 시트르산을 0.6g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 170℃에서 30분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.06 g/cc인 팽창성 창상피복재를 제조하였다. 이후 제조한 팽창성 창상피복재를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 5
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 16.5g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 16.5g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량% Ca 함량, 0.2 중량%) 0.33g, 시트르산을 0.66g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 170℃에서 30분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.07 g/cc인 팽창성 창상피복재를 제조하였다. 제조한 팽창성 창상피복재를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 6
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 17.5g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 17.5g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량%, Ca 함량 0.2 중량%) 0.35g, 시트르산을 0.7g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 170℃에서 30분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.07 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 7
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 16.5g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 16.5g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량%, Ca 함량 0.2 중량%) 0.33g, 시트르산을 0.33g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 175℃에서 30분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.07 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 8
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 16.5g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 16.5g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량%, Ca 함량 0.2 중량%) 0.99g, 시트르산을 0.33g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 175℃에서 30분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.07 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 9
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 16.5g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 16.5g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량% Ca 함량 0.2 중량%) 2.97g, 시트르산을 0.33g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 175℃에서 30분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.07 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 10
동결건조한 다공성 구조체를 170℃에서 45분간 열처리한 것을 제외하고는 실시예 8과 동일하게 다공성 구조체를 제조하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.07 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 11
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 16.5g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 16.5g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량%, Ca 함량 0.2 중량%) 0.99g, 시트르산을 0.66g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 180℃에서 30분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.07 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 12
중량 평균 분자량이 약 395,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7M31F,, 치환도 약 0.7) 20g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량%, Ca 함량 0.2 중량%) 0.6g, 시트르산을 0.2g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 170℃에서 45분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.04 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 13
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 10g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 10g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량%, Ca 함량 0.2 중량%) 0.6g, 시트르산을 0.2g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 170℃에서 45분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.04 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 14
중량 평균 분자량이 약 395,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7M31F, 치환도 약 0.7) 33g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량%, Ca 함량 0.2 중량%) 0.99g, 시트르산을 0.33g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 170℃에서 45분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.07 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다.
실시예 15
중량 평균 분자량이 약 725,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Ashland사 Blanose 7H3SF, 치환도 약 0.7) 16.5g, 중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 (Ashland사 Aqualon 7L2P, 치환도 약 0.9) 16.5g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량%, Ca 함량 0.2 중량%) 0.33g, 시트르산을 0.33g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 170℃에서 45분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.07 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
실시예 16
동결건조한 다공성 구조체를 160℃에서 30분간 열처리한 것을 제외하고는 실시예 8과 동일하게 다공성 구조체를 제조하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.07 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
비교예 1
중량 평균 분자량이 약 49,000인 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Sodium Carboxymethyl Cellulose, CMC, 치환도 약 0.9) 20g, 알지네이트 (Na 함량 0.8 중량%, Ca 함량 0.2 중량%) 0.6g, 시트르산을 0.2g을 1,000 mL의 증류수에 용해하여 혼합 수용액을 제조하였다.
제조된 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 트레이에 붓고 -20℃ 4시간 이상 동결한 후, -20~25℃까지 다단계를 거쳐 진공 건조하여 폼 형태의 다공성 구조체를 제조하였다. 상기 동결건조한 다공성 구조체를 170℃에서 45분간 열처리한 후 실온에서 냉각하였다.
열처리한 다공성 구조체를 압착 전 두께의 약 50%가 되도록 실온에서 압착하여 겉보기 밀도가 약 0.04 g/cc인 다공성 구조체를 제조하였다. 제조한 다공성 구조체를 멸균 파우치로 포장한 후 25kGy의 선량으로 감마선 조사를 실시하였다.
비교예 2
혼합 수용액 제조시 시트르산을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 다공성 구조체를 제조하였다.
비교예 3
혼합 수용액 제조시 알지네이트를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 15와 동일하게 다공성 구조체를 제조하였다.
실험 평가 1 : 흡액 시간, 팽창률, 흡액도
흡액 시간은 실시예 1 내지 15, 비교예 1 내지 3에서 제조된 다공성 구조체를 0.9% 생리 식염수에 침지시켰을 때 팽창이 모두 일어나 최대 높이까지 올라오는데 걸리는 시간으로, 가로 20mm, 세로 20mm의 구조체의 바닥면이 충분한 양의 0.9% 생리 식염수와 접촉한 후 모든 외부 표면까지 흡액한 것이 육안으로 관찰될 때까지 걸리는 시간으로 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
팽창률은 실시예 1 내지 16, 비교예 1 내지 3에서 제조된 다공성 구조체의 두께를 측정하고, 0.9% 생리 식염수에 침지시킨 후 2분이 경과했을 때의 두께를 측정하여 다음 식에 의해 계산하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
팽창률(%) = 100 x [흡액 후 두께(mm)]/[흡액 전 두께(mm)]
흡액도는 실시예 1 내지 16, 비교예 1 내지 3에서 제조된 다공성 구조체의 중량(흡액 전 중량)을 측정하고, 25℃의 0.9% 생리식염수에 2분간 침지시킨 후, 흡액 후의 중량을 측정하여 다음 식에 의해 계산하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
흡액도(g/g) = [흡액 후 중량(g) - 흡액 전 중량(g)]/[흡액 전 중량(g)]
실험 평가 2 : 습윤 압축 강도, 압축 회복률
습윤 압축 강도는 실시예 1 내지 16, 비교예 1 내지 3에서 제조된 팽창성 창상피복재를 시료 크기 가로 20mm 및 세로 20mm로 준비한 후에, 0.9% 생리식염수로 5분간 충분히 적신 후 만능 시험기를 이용하여 압축 속도 50mm/min로 압축시켜 원래 시료 높이의 25%가 되도록 압축 시켰을 때 걸리는 강도로 측정하였다.
압축 회복률은 습윤 압축 강도 측정시 압축됐던 시료가 0.9% 생리식염수와 다시 접촉했을 때 회복되는 두께를 측정하여 다음 식에 의해 계산하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
압축 회복률(%) = 100 x [습윤 압축 강도 측정 완료 후 생리 식염수를 다시 흡액했을 때의 두께(mm)]/[습윤 압축 강도 측정을 위해 생리 식염수를 흡액시켰을 때의 두께(mm)]
표 1을 참조하면, 카르복시메틸 셀룰로오스 중 고분자량과 저분자량 비율, 카르복시메틸 셀룰로오스외의 폴리음이온성 고분자로 사용한 알지네이트의 첨가량, 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소인 시트르산 첨가량, 열처리 조건, 감마선 조사 여부 등과 같은 제조 조건에 따라 특성에 차이는 있으나, 본 발명의 실시예 1 내지 16에서 제조된 팽창성 창상피복재(고분자 폼)는 모두 흡액 시간은 90초 미만, 습윤 압축 강도는 7 kPa 이상, 흡액도 20 g/g 이상을 나타냈으며, 압축회복률이 95% 이상으로 압축 전의 원래 두께로 거의 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 흡수 팽창률의 경우 제조 조건에 관계없이 200~300% 정도로 시료 제조시 압착하는 단계 이전의 두께 수준까지 팽창되는 것을 확인할 수 있었다. 도 2는 실시예 10에서 제조된 팽창성 창상피복재가 0.9% 생리식염수를 흡수하기 전과 후의 사진으로, 흡액에 의해 창상피복재가 팽창하는 것을 보여준다.
이에 반해 비교예 1 내지 3에서와 같이 카르복시메틸 셀룰로오스외의 폴리음이온성 고분자인 알지네이트를 첨가하지 않거나 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소인 시트르산을 첨가하지 않거나 저분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스만을 사용할 경우 흡액 속도가 크게 떨어져 90초 이내에 팽창이 일어나지 않는 것을 확인할 수 있었다.
보다 구체적으로 살펴보면, 실시예 10과 비교예 2는 시트르산 첨가 여부만 다르고 다른 조건은 동일한 것으로, 시트르산을 첨가하지 않은 비교예 2의 경우 흡액 시간이 너무 느려 2분이 경과해도 흡액이 모두 일어나지 않았으며, 실시예 10과 같이 시트르산을 첨가할 경우 흡액 시간이 크게 단축되는 것을 확인할 수 있다. 비교예 2의 시료를 10분 동안 흡액시킨 후 흡액도와 습윤 압축 강도 등을 측정한 결과 흡액도가 15g/g 이하로 낮았으며, 형태 유지능이 떨어져 습윤 압축 강도뿐만 아니라 습윤 압축 강도 평가 후 회복되는 압축 회복률이 실시예 10에 비해 현저하게 낮았다.
또, 실시예 15와 비교예 3은 카르복시메틸 셀룰로오스외의 폴리음이온성 고분자로 사용한 알지네이트 첨가여부만 다르고 다른 조건은 동일한 것으로, 알지네이트가 첨가되지 않은 비교예 3의 경우 90초 이내 흡액이 일어나지 않은 반면 알지네이트가 첨가된 실시예 15의 경우 흡액 시간이 크게 단축되는 것을 확인할 수 있다.
비교예 1의 경우 저분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스만으로 제조한 고분자 폼으로 흡액 시간이 2분이 경과해도 흡액이 모두 일어나지 않았으며 흡액이 모두 일어난 후에는 형태 유지가 잘 되지 않아 흡액도나 습윤 압축 강도를 측정하는 것이 불가능하였다. 또한, 비교예 1의 저분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스 대신 중량 평균 분자량이 약 725,000인 고분자량의 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스(Sodium Carboxymethyl Cellulose, CMC, 치환도 약 0.7)만을 사용하여 동결건조할 경우 고분자 폼을 제조하는 것이 매우 어려웠다.
실시예 1 내지 3에서와 같이 고분자량과 저분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스를 혼합하여 제조한 경우 저분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스 분율이 증가할 때 흡액 시간이 짧아지고 흡액도는 증가하는 경향을 나타냈으며, 습윤 압축 강도는 감소하는 경향을 나타냈다.
실시예 4 내지 6에서와 같이 동결건조시 사용한 CMC 용액의 농도가 높아질수록 흡액 시간은 약간 길어지고 흡액도가 약간 감소하지만, 습윤 압축 강도가 향상되는 경향을 나타냈다.
실시예 7 내지 9에서와 같이 카르복시메틸 셀룰로오스외의 폴리음이온성 고분자로 사용한 알지네이트의 함량이 증가할 때 흡액 시간이 짧아지는 경향을 나타냈고 알지네이트가 카르복시메틸 셀룰로오스 대비 9wt% 첨가된 실시예 9의 경우 습윤 압축 강도가 약간 떨어지는 결과를 나타냈다.
도 3은 흡액 시간을 관찰함에 있어서 실시예 7 내지 9로부터 제조한 고분자 폼을 이용하여 시인성을 높이기 위해 0.9% 생리식염수에 0.5 wt% 콩고레드(Congo red) 염료를 혼합한 용액을 이용하여 흡액되는 것을 관찰한 것이다. 혼합용액에 시료를 동시에 떨어트린 후 35초가 경과했을 때의 사진으로, 알지네이트의 함량이 증가할수록 흡액 속도가 빨라지는 것을 육안으로 확인할 수 있다.
또한, 중분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스를 이용해 제조한 실시예 12와 고분자량과 저분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스를 혼합해 제조한 실시예 13을 비교하면, 실시예 13이 실시예 12에 비해 습윤 압축 강도가 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었으며 실시예 14와 15에서도 유사한 결과를 나타냈다. 또, 저분자량만으로 제조한 비교예 1의 경우 흡액 시간이 매우 느려 2분 경과 후에도 흡액이 모두 일어나지 않았으며, 고분자량만을 이용해 동결건조 폼을 제조하기 어렵다는 것을 고려할 때 중분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스를 이용해 팽창성 창상피복재를 제조하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 특히 흡액 시간과 습윤 압축 강도를 동시에 고려할 때, 고분자량과 저분자량의 카르복시메틸 셀룰로오스를 혼합해 제조하는 것이 보다 바람직하였다.
또한, 실시예 10과 15는 감마선 조사 여부에 따른 차이를 살펴 본 것으로, 추가적으로 감마선을 조사했을 때 흡액 시간이 길어지고 습윤 압축 강도가 약간 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 실시예 1 내지 3과 유사 조건인 실시예 4 내지 6 등과 비교했을 때도 같은 경향을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
실험 평가 3 : 분해
실시예 10 및 16, 비교예 2에서 제조된 다공성 구조체를 2cm x 2cm (가로 x 세로) 크기로 자른 후 50mL의 0.9% 생리식염수가 들어있는 바이알에 침지하여, 쉐이킹 배스(shaking bath)를 이용하여 37.5℃의 온도에서 60rpm으로 움직임을 준 상태에서 24 시간 간격으로 관찰하고, 관찰 최종 시간에는 볼텍스 교반기(vortex agitator)를 이용하여 15초 동안 강하게 교반한 후 육안으로 관찰하였을 때 부서지거나 용해되는지 여부를 관찰하여 그 결과를 각각 도 4 내지 7에 나타내었다.
구체적으로, 도 4 내지 6은 실시예 10 및 실시예 16과 비교예 2로부터 제조한 팽창성 창상피복재의 분해 과정을 관찰한 사진이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 실시예 10과 실시예 16에서와 같이 본 발명의 팽창성 창상피복재는 일정 기간 형태를 유지하다가 점차 용해되었으며, 관찰 최종일에 볼텍스 교반기를 이용해 교반했을 때 팽창성 창상피복재의 형상이 사라지는 것을 확인할 수 있었다. 이에 반해, 도 6의 비교예 2의 경우 가교 결합이 일어나지 않아 분해 속도가 너무 빨라 1일 이내에 모두 용해돼 볼텍스 교반기로 교반하지 않아도 원래 형태가 관찰되지 않았다.
도 7은 실시예 16으로부터 제조한 팽창성 창상피복재의 분해 시험 과정에서 0.9% 생리식염수가 들어있는 바이알에 침지돼 있던 시료를 일정 시간 간격으로 꺼내어 촬영한 사진이다. 도 7에서도 본 발명의 팽창성 창상피복재가 분해 시간이 경과함에 따라 분해가 점차 진행되는 것을 확인할 수 있다.
Claims (20)
- 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소를 매개로 에스테르 결합에 의해 가교 결합되어 있고,
상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 그 외 다른 폴리음이온성 고분자를 1종 이상 포함하고,
상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량이 20만 내지 60만이고,
상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물; 및 산화셀룰로오스, 알지네이트, 알긴산, 또는 히알루론산 중 1 종 이상;을 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 치환도가 0.4 내지 1.0 미만인 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 제1항에 있어서,
상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물이 중량평균분자량이 서로 다른 2종 이상의 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 제4항에 있어서,
상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물이 저분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물 및 상기 저분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량의 7배 이상 큰 중량평균분자량을 갖는 고분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 제4항에 있어서,
상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물이 중량평균분자량이 60만 이상인 고분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 중량평균분자량이 10만 이하인 저분자량 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 제1항에 있어서,
상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물이 카르복시메틸 셀룰로오스, 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스, 칼슘 카르복시메틸 셀룰로오스, 또는 이들 중 2 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 제1항에 있어서,
상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스 및 알지네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 제1항에 있어서,
상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자에서 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물 100 중량부 기준으로 상기 그 외 다른 폴리음이온성 고분자의 함량이 0.1 내지 100 중량부인 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 제1항에 있어서,
상기 팽창성 창상피복재가 0.9% 생리식염수 흡액 시 90초 이내에 가로 세로 높이 중 적어도 일 방향으로 원래 크기의 1.5배 이상 팽창하는 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 제1항에 있어서,
상기 팽창성 창상피복재가 5 내지 100 kPa의 습윤 압축 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 제1항에 있어서,
상기 팽창성 창상피복재가 15 g/g 이상의 흡액도를 가지고, 이때 상기 흡액도는 일정 중량의 팽창성 창상피복재를 0.9% 생리식염수에 2 분간 침지시킨 후 흡액후 팽창성 창상피복재의 중량을 측정하여, 흡액전 팽창성 창상피복재 중량 대비 흡액된 생리식염수의 중량의 비율로 나타낸 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재. - 2종 이상의 폴리음이온성 고분자, 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소, 및 물을 포함하는 조성물을 준비하고, 상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물과, 그 외 다른 폴리음이온성 고분자를 1종 이상 포함하고, 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량이 20만 내지 60만인 단계;
상기 조성물을 동결 및 건조하여 다공성 구조체를 얻는 단계;
상기 다공성 구조체를 160℃ 이상의 온도에서 열처리하여 상기 지방족 탄화수소를 매개로 에스테르 결합에 의해 상기 폴리음이온성 고분자를 가교결합시키는 단계; 및
상기 열처리된 다공성 구조체를 60℃ 이하의 온도에서 압착하는 단계;를 포함하고,
상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자가 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물; 및 산화셀룰로오스, 알지네이트, 알긴산, 또는 히알루론산 중 1 종 이상;을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항의 팽창성 창상피복재의 제조방법. - 삭제
- 제13항에 있어서,
상기 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소가 시트르산(citric acid), 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산(butane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid), 석신산(succinic acid), 말레산(maleic acid), 또는 이들 중 2 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 2개 이상의 카르복실기를 가지고 있는 지방족 탄화수소의 함량이 상기 카르복시메틸 셀룰로오스 100 중량부 기준으로 0.1 내지 3 중량부인 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 조성물 중 상기 폴리음이온성 고분자의 농도가 2 내지 4 w/v%인 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 2종 이상의 폴리음이온성 고분자에서 상기 카르복시메틸 셀룰로오스계 화합물 100 중량부 기준으로 상기 그 외 다른 폴리음이온성 고분자의 함량이 0.1 내지 100 중량부인 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 압착된 다공성 구조체에 감마선을 조사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재의 제조방법. - 제19항에 있어서,
상기 감마선이 15kGy 이상의 선량인 것을 특징으로 하는 팽창성 창상피복재의 제조방법.
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