KR20020000580A

KR20020000580A - 피부 상처 치료용 드레싱제 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20020000580A
Application number: KR1020000034974A
Authority: KR
Inventors: 최형준; 김범철; 조종수; 문동주
Original assignee: 김범철; 주식회사 티씨 싸이언스
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-05

Abstract

본 발명은 화상 및 창상 등의 상처부위를 보호하여 상처치료를 빠르게 하는 피부상처 치료용 드레싱 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 드레싱은 상처의 분비물을 흡수하고 균의 침입을 방지하며 상처에 적절한 습도를 유지하고 외부 접촉으로부터 상처를 보호하는 등의 효과를 갖는다.

Description

피부 상처 치료용 드레싱제 및 그 제조방법 {Wound dressing containing a chitosan/PVA (polyvinylalcohol) hydrogel and process for preparing thereof}

본 발명은 화상 및 창상 등의 상처부위를 보호하여 상처치료를 빠르게 하는 피부상처 치료용 드레싱 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상처의 분비물을 흡수하고 균의 침입을 방지하며 상처에 적절한 습도를 유지하고 외부 접촉으로부터 상처를 보호하는 등의 효과를 갖는 드레싱제 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

유사이전부터 인간은 피부 상처를 보호하기 위하여 나뭇잎이나 진흙팩과 같은 다양한 소재를 이용해 왔으며, 19세기 후반에 들어 상처치료용 드레싱이 상처를 덮어 보호하고 상처분비물을 충분히 흡수하여 상처를 적절히 건조하게 한다는 개념이 정립되었다. 그러나 이들 드레싱은 옷감이나 면화 또는 거즈 등으로 만들어져 박테리아의 감염이 심하고 상처 치료 후 드레싱의 제거가 용이하지 못한 단점이 있었다. (Jin-Hee Lee et al., Biomaterials Research,2(4), 180 (1998) 이런 자연으로부터 얻은 소재의 문제점을 해결하기 위하여 1942년 최초의 합성 고분자인 메틸셀룰로오스로 만들어진 드레싱이 개발되었다. 이후 의학수준이 발달되면서 상처치유에 대한 메커니즘이 밝혀져 상처부위에 적당한 습기가 유지되어야 상처 치유 기간이 단축된다는 사실이 발견되었다. 1980년경에 이르러 의료기술의 발달과 더불어 고분자 합성 기술의 폭발적인 성장으로 인하여 많은 사람들이 상처치료용 드레싱의 개발을 시도하였다. 이들 드레싱은 단순히 상처를 덮고 상처 분비물을 흡수하는 단계에 그치지 않고 적당한 수분을 함유하여 상피재형성을 돕고 박테리아의 침입을 막는 한편, 피부 성장 요소의 삽입 등 다양한 방면으로 연구가 진행되었다. 대표적으로 사용되는 드레싱으로는 고분자박막, 하이드로콜로이드, 하이르로겔, 우레탄폼 등이 있다. 처음에는 고분자 박막 형태의 드레싱이 합성 드레싱 시장을 개척하였으나 현재는 하이드로콜로이드와 하이드로겔 형태의 드레싱의 부상으로 주도권을 빼았겼다.

하이드로겔 형태의 드레싱은 수분을 95%이상 함유하고 있는 친수성 고분자를 사용하기 때문에 흡수성이 매우 커 피부찰상(dermabrasion)이나 레이저상처(laser resurfacing) 같이 범위가 넓은 외상(superficial wound)에 적합하다. 하이드로겔 형태의 드레싱은 상처치료 후 드레싱이 물을 함유하고 있기 때문에 환자의 통증 없이 드레싱을 제거할 수 있는 장점이 있다. 하이드로겔 드레싱용 고분자는 친수성 고분자가 널리 사용되고 있다. 예로 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol) - 폴리에틸렌옥사이드/폴리아민 중합체(polyethylene oxide based polyamine) 복합체 {J. V. Cartmell et al., 미국특허 제 5762620호}, 글리세린(glycerin) - 폴리아크릴레이트 클아타레이트(polyacrylate clatharate) 복합체 {W.H Woller et al., 미국특허 제 5902600호}, 글리세롤(glycerol) - 콜라겐/비닐카복실산공중합체(collagen/vinylcarboxylic acid copolymer) 복합체 {Z. Czech, et al., 미국특허 제 5336501호}, 알로에 베라(aloe vera) 추출물 {B.H. McAnalley et al., 미국특허 제 5409703호}, 덱스트란(dextran) - 에피클로로하이드린(epichlorohydrin) 복합체, 폴리헤마(polyhydroethylmethacrylate, HEMA) - 폴리에틸렌글리콜(polyethylenegylcol, PEG) 복합체 등을 들 수 있다. 또한 현재 시판되고 있는 하이드로겔 드레싱용 고분자로 알킬렌 글리콜계(alkylene glycol) - 폴리에틸렌옥사이드(polyethyleneoxide, PEO) 복합체, 아크릴아미드(acrylamide) - 아가(agar) 복합체, 아크릴아미드(acrylamide) - 폴리우레탄(polyurethane)복합체, 폴리에테르(polyether) - 폴리우레탄 복합체 등이 있다 (Jin-Hee Lee 문헌 참조). 그러나 지금까지 개발된 이러한 하이드로겔들은 인체에는 무해하지만 하이드로겔 물질자체가 상처치료를 돕는 역할은 없었다.

이에 본 발명자들은 인체에 무해하면서 고분자 물질 자체가 상처치료를 빠르게 하는 역할까지 할 수 있는 하이드로겔 개발에 대한 연구를 계속한 결과, 본 발명의 상처치료용 하이드로겔을 개발하게 되었다.

즉, 본 발명의 목적은 상처의 분비물을 흡수하여 상처부위에 적당한 습도를 유지하게 하면서 외부로부터의 균의 침입을 방지하여 상처 치료를 돕는 동시에 하이드로겔 물질 자체가 항균성과 상처 치료효과를 지님으로써 상처치료를 더욱 촉진시키는 신규한 상처치료용 드레싱 재료를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 드레싱의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 키토산(chitosan, 탈아세틸화도 79-90%) 과 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol, 분자량=5000-200,000)을 주성분으로 하는 하이드로겔의 제조에 관한 것이다.

키토산은 베타글루코사민의 일종인 선형 아미노 폴리사카라이드(linear amino polysaccharide ofβ-D-glucosamine) 으로서 보통 키틴의 디아세틸화반응(deacetylation)에 의해서 얻어진다. 주로 새우, 게, 가재와 같은 갑각류의 껍질, 곤충류의 표피, 오징어의 뼈, 버섯과 같은 균류의 세포벽 등에 함유되어있는 천연 고분자이다. 글루코사민 결합으로 되어 있기 때문에 생체 적합성이 우수하고 독성이 없고 생체 내에서 쉽게 분해된다. 값이 비교적 싸고 산(acid)수용액에 쉽게 용해되며 반응성이 좋기 때문에 약물전달 물질로 널리 사용되어 오고 있다. 또한 최근 들어 활성특성을 가진 아미노기의 유용성이 확인되면서 식품 첨가물로도 널리 사용되고 있다. 이외에도 키토산은 항응혈작용, 면역 부활작용, 항균작용 등의 성질을 가지고 있음이 확인되고 있다.

폴리비닐알코올은(polyvinylalcohol)은 수용성 플라스틱의 하나로서 비닐알코올이 중합된 것이다. 접착력이 강하여 공업적 용도로서 직물용 풀, 종이의 사이징제, 유화제 등에 이용된다. 필름은 강하며 기체 투과력이 거의 없으며 합성섬유의 일종인 비닐론의 원료이다. 중합된 고분자는 인체에 무해하며 물과의 친화력이 좋아 콘택트렌즈의 원료로 사용되는 등 생체고분자로 응용된다.

본 발명은 이상과 같은 특성을 지닌 두 고분자를 하이드로겔화 함으로써 물의 흡습성이 크며 부드럽고 생체적합성이 있으며 항균 및 면역체계 강화 작용에 의하여 상처의 치료를 촉진시킬 수 있는 드레싱을 제조하는 것이다.

증류수에 키토산을 용해시키기 위하여 산(acid)을 소량 첨가시킨다. 이때 수용액의 pH는 2 내지 7, 바람직하게는 3정도가 적당하다. 제조된 수용액에 적당량의 키토산을 녹인다. 다른 용기에 폴리비닐알코올을 용해시킨다. 이때, 폴리비닐알코올의 분자량은 5,000에서 200,000, 바람직하게는 100,000 정도인 것을 사용한다. 제조된 키토산 용액과 폴리비닐알코올 용액을 서로 섞는다. 이때 폴리비닐알코올과 키토산의 비는 20:1내지 1:20, 바람직하게는 7:1의 비로 맞춘다. 두 용액을 격렬히 교반하여 균일하게 섞이도록 한다. 혼합 용액에 약염기를 소량 첨가하면서 격렬히 교반하여 일차적으로 겔을 형성시킨다. 이때 첨가되는 약염기의 양은 겔의 pH가 7 내지 9, 바람직하게는 7로 맞춘다. 겔이 형성된 후 다시 약산 수용액을 소량 첨가하여 겔의 형성을 완성시킨다. 이때 첨가되는 산의 양은 폴리비닐알코올 무게의 5wt% 내지 30wt%, 바람직하게는 15wt%로 맞춘다. 생성된 겔을 원하는 형태로 성형하여 드레싱제를 제조한다.

위에서 언급한 하이드로겔형 드레싱제에 상처치료를 더욱 촉진시키기 위하여 면역체계 강화제를 첨가 할 수도 있다. 이때 첨가되는 면역 체계 강화제로는 디에치이에이 (DHEA, dehydroepinandrosterone)가 있다. 디에치이에이는 인체 내에서 생성되는 호르몬의 일종으로 혈류 중에 많이 존재하며 노화방지, 비만방지, 항암 효과, 면역체계 강화 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이를 본 발명의 하이드로겔에 첨가할 경우 디에치이에이가 서서히 상처부위로 방출됨으로써 상처의 치료를 더욱 촉진시킬 수 있는 장점이 있다.

이하에서, 본 발명을 구체적인 실시예에 의하여 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 결코 아니다.

<실시예 1>

0.5g의 키토산(chitosan)을 물에 분산시켜놓은 후 초산(acetic acid)을 가하고 용액의 무게가 50g이 되도록 물을 가하여 상온에서 키토산을 완전히 녹인다. 또 다른 비이커에 3.5g의 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol, PVA)을 넣고 용액의 무게가 30g이 되도록 물을 가한 뒤 80℃에서 PVA를 완전히 용해시킨다. 완전히 용해된 키토산 용액과 PVA용액을 비이커에 혼합한 뒤 유리막대로 잘 저어준다. 키토산-PVA 혼합용액에 1.6g의 탄산나트륨을 가하고 유리막대로 저어주면서 혼합용액에 이를 완전히 용해시킨다. 탄산나트륨이 완전히 용해되면 5wt%의 붕산용액 10㎖를 가하고 유리 막대로 저어준다. 이 혼합물을 성형(casting)하여 원하는 형태의 드레싱을 형성 시킨다.

본 발명에 의하여 제조된 샘플과 미국의 A사 제품을 비교실험 하였다. 샘풀 0.4g을 취하여 상온의 증류수에 담근 후 일정시간 간격으로 시료의 무게 변화를 측정하여 드레싱의 수분 흡수 능력을 측정하였다. 표1에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에서 제조한 드레싱용 하이드로겔은 12시간 후 무게가 5.9배 증가한 데 반하여 비교예의 경우 2.2배 증가하였다. 즉 드레싱의 수분 흡수력이 본 발명에서 제조한 샘플이 훨씬 우수하였다.

<실시예2>

실시예1에서 제조한 하이드로겔을 디에치이에이가(DHEA) 용해된 에탄올에 담가 에탄올이 하이드로겔에 흡수되도록 하였다. 디에치이에이(DHEA)가 녹아있는 에탄올이 하이드로겔에 완전히 흡수된 후 하이드로겔을 건조시킨다. 이때 하이드로겔에 포함된 디에이치이에이(DHEA)의 양은 0.01wt%로

표1 수분 흡수에 의한 드레싱용 하이드로겔의 무게 증가

하였다. 제조된 하이드로겔을 원하는 형태로 성형하여 드레싱제를 제조하였다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 하이드로겔을 드레싱제로 도입하면, 본 발명의 하이드로겔이 수분의 흡수력이 크고 상처치료 효과가 있으며 외부로부터 균의 침입을 방지하기 때문에 화상, 창상 등 상처의 치료를 촉진 시켜 상처를 보다 빠르게 치료시키는 효과를 가진다.

Claims

항균성, 면역체계 강화성 등이 있는 폴리사카라이드계(polysaccharide) 고분자와 수분 흡수력이 크고 부드러우며 생체친화력 및 물과의 친화력이 큰 특징이 있는 폴리비닐알코올계 고분자를 혼합하고 겔화제를 첨가하여 하이드로겔을 형성시킴으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 상처치료용 드레싱제.
청구항 1항에 있어서 폴리사카라이드계 고분자가 키토산인 것을 특징으로 하는 드레싱제
청구항 1항에 있어서 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol, PVA)이 분자량 5,000에서 200,000사이인 것을 특징으로 하는 드레싱제
청구항 1항에 있어서 겔화제로 수산화나트륨(NaOH), 중탄산나트륨(sodium bicarbonate), 탄산나트륨(sodium carbonate) 붕산(boric acid), 붕사(borax) 등인 것을 특징으로 하는 드레싱제
청구항 1항에서 첨가되는 산(acid)으로 초산(acetic acid), 염산(hydrochloric acid), 젖산(lactic acid), 구연산(citric acid), 글리콜산(glycolicacid), 글루타믹산(golutamic acid), 아스파라긴산(asparagicacid), 말산(malic acid), 숙신산(succinic acid), 등인 것을 특징으로 하는 드레싱제
청구항 1항에 있어서 하이드로겔에 상처치료를 빠르게 하도록 상처치료 보조제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 드레싱제
청구항 6항에 있어서 상처치료 보조제로 디에치이에이(dehydro-epinandrosterone, DHEA), AgSD(Silversulfadiazine) 등을 첨가하는 것을 특징으로 하는 드레싱제