KR20060072643A - 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지 및 그의 제조방법 - Google Patents

접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염을 일정 농도로 용해시켜 형성된 수화겔(hydrogel)을 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조한 후 이를 그대로 또는 압축하여 시트형으로 제조한 후 접착밴드와 접합시킴으로써, 기존 접착형 창상피복제에 비해 흡수능이 향상되어 상처의 삼출물을 쉽게 흡수할 수 있으며, 지혈, 상처 치유 효과를 향상시킬 수 있고 2차 드레싱 없이도 창상 피복제로 용이하게 이용할 수 있는 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
알긴산 스폰지, 접착밴드, 창상 피복제

Description

접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지 및 그의 제조방법{Alginic Acid Sponge Adhered to an Adhesive Band and Method for Preparing Thereof}
본 발명은 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염을 일정 농도로 용해시켜 형성된 수화겔(hydrogel)을 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조한 후 그대로 또는 압축하여 시트형으로 제조한 후 접착밴드에 접합시킴으로써, 흡수능이 향상되어 상처의 삼출물을 쉽게 흡수할 수 있으며, 지혈, 상처 치유 효과를 향상시킬 수 있어 창상 피복제로 적용할 수 있는 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
이상적인 창상 피복제는 창상 치유가 신속하고 효과적으로 이루어질 수 있는 환경을 제공하며 상처가 회복된 후 남는 흉터를 최소화할 수 있어야 한다. 이러한 목적을 위해 창상 피복제는 지혈, 삼출물 흡수, 통증 완화, 약물 투여, 외부자극으로부터의 보호, 감염 방지 및 은폐 등의 기능을 갖추어야 한다.
가장 보편적으로 사용되고 있는 창상 피복제의 형태는 접착밴드와 그 중심부 의 거즈로 이루어진 형태로, 제품의 특성상 매우 한정된 수준의 외부자극으로부터의 보호능 및 삼출물 흡수능을 갖는다. 창상 피복제의 또 다른 형태인 하이드로콜로이드형 창상 피복제는 상처 치유에 유리한 습윤 환경을 조성해 주기는 하지만 흡수할 수 있는 삼출물의 양이 적다는 한계점이 있다.
본 발명에 사용된 알긴산은(alginic acid)은 육지식물의 셀룰로오스에 상당하는 해양식물의 다당류로 α-(1→4)-L-글루론산과 β-(1→4)-D-만누론산으로 구성된 직쇄 공중합체이다. 일반적으로 수용성 알긴산 나트륨 염으로 널리 이용되고 있는데 이들은 고유의 생분해성 및 흡습성, 지혈작용, 생체 친화성 등의 특성을 갖고 있다. 이러한 성질을 활용한 의료용 상처 피복제, 국소 지혈제 등의 제품들이 다양하게 판매되고 있다.
그 예로는 알긴산 나트륨 수용액을 염화칼슘 수용액으로 이루어진 응고욕 중에 방사하여 제조한 알긴산 칼슘 섬유로 만들어진 부직포 형태의 제품인Kaltostat(Convatec사, 미국), Sorbsan(Bertek사, 영국), Nu-DERM(Johnson&Johnson사, 미국), Tegagen(3M사, 미국) 등이 있다. 그러나, 상기 부직포 형태의 알긴산 상처 피복제는 피부 손상 부위에 붙인 후 떼어낼 때 부직포에서 떨어진 단섬유가 잔류한다는 문제점이 있다.
본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 알긴산 수용액을 성형하고 동결 건조하여 알긴산 스폰지 중간재를 제조한 후, 상기 알긴산 스폰지 중간재를 가교제 수용액에 침지하여 가교시킨 후 세정 및 건조하는 방법으로 의료용 및 조직공학용으로 사용 가능한 우수한 물성을 갖는 알긴산 스폰지[한국공개특허 제 2004-0082172호]를 제안한 바 있으며, 여기에 압축 공정의 추가를 통하여 유연성 등을 개선한 알긴산 시트를 제조한 바 있다.
그러나, 위 발명의 알긴산 스폰지를 상처 부위에 부착하기 위해서는 반창고와 같은 별도의 접착력을 갖는 이차 드레싱을 해주어야 하므로 사용하기가 매우 번거로웠다. 또한, 접착부와 본 스폰지가 따로 분리되어 있음으로 인해서 미관상 좋지 못하고 이차 드레싱과 알긴산 스폰지가 분리되는 등의 불편함이 존재하였다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 기존 창상 피복제 및 알긴산 스폰지의 문제점 해결을 위하여 연구한 결과 접착밴드와 알긴산 스폰지 또는 시트형 알긴산 스폰지로 구성됨으로써, 상처부위의 삼출물 흡수능을 크게 증대시키고 지혈 효과 및 상처 치유를 촉진시킬 수 있는 동시에 사용상의 편이성이 크게 개선된 창상 피복제를 개발하게 되었다.
따라서 본 발명은 삼출물의 흡수능 및 지혈, 상처 치유 효과가 우수한 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염 0.1 ∼ 30 중량%가 함유된 알긴산 수화겔(hydrogel)을 성형 후 동결건조하고, 가교처리하여 알긴산 스폰지를 제조하는 단계; 및 상기 알긴산 스폰지의 일면에 접착밴드를 접합하는 단계를 포함하 는 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지의 제조방법을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 방법으로 제조된 것으로 식염수 흡수율이 스폰지 중량 대비 5 ∼ 100 배이고, 점착력이 100 ∼ 5000 gf/25mm 인 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지를 포함한다.
이하 본 발명을 설명한다.
본 발명은 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염을 일정 농도로 용해시켜 형성된 수화겔(hydrogel)을 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조한 후 이를 그대로 또는 압축하여 시트형으로 제조한 후 접착밴드에 접합시킴으로써, 흡수능이 향상되어 상처의 삼출물을 쉽게 흡수할 수 있으며, 지혈, 상처 치유 효과를 향상시킬 수 있어 창상 피복제로 적용할 수 있고, 별도의 2차 드레싱을 필요로 하지 않아 사용이 용이한 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
이하 본 발명을 제조 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염 0.1 ∼ 30 중량%가 함유된 알긴산 수화겔(hydrogel)을 성형 후 동결건조하고, 가교처리하여 알긴산 스폰지를 제조하는 단계이다.
상기 알긴산 수화겔은 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염을 순수에 용해하여 제조하는데, 상기 알긴산 알칼리 금속염으로는 특히 수용성이 우수한 알긴산 나트륨염, 알긴산 칼륨염, 알긴산 암모늄염 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염의 농도가 0.1 중량% 미만인 경우에는 스폰지로 성형하기가 어려우며, 30 중량%를 초과하면 용해하기가 어렵고 제조된 스폰지 의 유연성이 떨어지는 문제점이 있다.
상기한 알긴산 수화겔의 형은 성형틀에 투입, 코팅, 다이캐스팅, 압출 등의 방법을 통해 이루어지며, 바람직하게는 상기 알긴산 수화겔을 탈포한 후에 성형하는 것이 좋다.
상기와 같이 성형한 알긴산 수용액을 동결 건조한 후 가교처리하여 알긴산 스폰지를 제조한다. 즉, 동결건조 후 가교제 수용액에 침지하여 가교시킨 후, 여분의 가교제 성분을 수세하고 건조하여 알긴산 스폰지를 제조한다.
상기 가교처리에 사용되는 가교제는 2가 금속염 또는 공유결합능을 가지는 유기계 가교제를 사용할 수 있는데, 구체적으로 상기 2가 금속염은 염화칼슘, 염화아연, 염화제2철 및 염화마그네슘 등이 사용가능하며, 공유 결합능을 가지는 유기계 가교제는 글루타르알데히드, 디시클로헥실 카르보디이미드, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등이 사용될 수 있다. 상기 가교제의 농도는 특별히 한정되지 않으며 시트의 요구 성능 및 외관에 따라 다양한 농도가 사용될 수 있다.
추가적으로 상기 알긴산 스폰지를 압축할 경우 시트형 알긴산 스폰지를 제조할 수 있다. 즉, 상기 가교처리된 알긴산 스폰지를 압축 후 건조 또는 건조 후 압축하여 시트형 알긴산 스폰지를 제조한다. 상기 압축은 롤링법 및 상하 압축법을 이용할 수 있다. 압축된 시트의 밀도 및 두께는 이 공정에서의 압축 중량, 롤러의 간격을 이용해 조절 가능하다. 롤러를 이용할시, 각 롤러 사이의 간격을 조절함으로써 제품의 두께 및 밀도의 조절이 가능하며, 롤러의 회전 속도에는 특별히 구애받지 않는다. 압착 회수는 1회 이상 수회 반복 가능하다.
상하 압축법은 상하 구동되는 압축판을 이용하여 실시하며, 이 때 상하 압축판의 간격은 원하는 두께 및 밀도에 따라서 조절한다. 압축 하중 및 압축 시간에는 특별히 구애받지 않는다.
필요에 따라 알긴산 수화겔 및 가교처리시 사용하는 가교액에 생체 활성인자를 포함시킬 경우 상처 치유 속도 및 치유 효과를 높일 수 있다. 이때, 사용될 수 있는 생체 활성인자로는 피브로넥틴, 비트로넥틴, 산성 섬유아세포 성장인자(Fibroblast Growth Factor, FGF), 염기성 FGF, KGF(Keratinocyte Growth Factor), VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor), EGF(Epidermal Growth Factor), PDGF-AA(Platelet Derived Growth Factor AA), PDGF-AB(Platelet Derived Growth Factor AB), PDGF-BB(Platelet Derived Growth Factor BB), TGF-α(Transforming Growth Factor-α), TGF-β, IGF(Insulin-like Growth Factor), TNF(Tumor Necrosis Factor), GM-CSF(Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor), NGF(Nerve Growth Factor), 헤파린결합 EGF, 인터페론, 적혈구 조혈인자, 1L-1(인터루킨-1), IL-2, IL-6, IL-8 또는 조직활성화 펩티드 등이 있으며 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
두 번째로, 상기 알긴산 스폰지의 일면에 접착밴드를 접합하는 단계이다.
접착밴드는 지지밴드에 접착제가 도포된 형태로, 그 재질과 형태에는 구애 받지 않으며, 바람직하게는 피부의 형상 변화 및 움직임에 따라 변형됨으로써 창상에의 부착성을 높여줄 수 있는 재질을 선택하는 것이 좋은데, 그 예로는 PVC, PU, PE, PET 또는 이들의 복합물이 사용된다. 또한 사용하는 접착제는 피부독성이 적은 종류를 사용하는 것이 바람직하다.
알긴산 스폰지/시트와 접착밴드의 접합은 롤러 및 상하 압축판을 이용하여 압력을 가하거나, 접착 부위에 열을 가하여 이루어진다. 또는 초음파를 이용한 융착법을 이용하는것도 가능하다.
또한 접착밴드간의 접착을 방지하기 위하여 박리지를 덮어 준다. 이때 사용되는 박리지는 그 재질과 형태에 구애받지 않는다.
이렇게 얻어진 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지는 알긴산 고유의 성능으로 인해 상처부위의 지혈을 도우며, 매우 우수한 삼출물 흡수능을 보인다. 또한 접착밴드가 부착되어 있으므로 별도로 상처부위에 부착을 위한 드레싱을 해줄 필요가 없어 편리하고 미관상 좋으며, 부착성이 증대된다. 또한 생체 활성인자를 첨가함으로써 상처 치유 속도 및 치유 효과를 향상시킬 수 있다.
이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 구체적으로 설명하겠는바, 다음 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
알긴산 나트륨(Medium viscosity, SIGMA 사)을 순수에 1 중량%의 농도로 용해하여 알긴산 나트륨 수화겔을 준비하였다. 이 수화겔을 4시간 동안 76 mmHg 기압으로 감압 처리하여 탈포한 후, 이를 플라스틱 용기에 붓고 -40 ℃에서 동결하고, 이를 60시간 동안 -20 ℃에서 동결 건조한 후 0.2M 염화칼슘 수용액에 20분간 침지하여 가교, 수세하고, 이를 -40 ℃에서 동결, 30시간 동안 동결 건조하여 알긴산 스폰지를 얻었다.
상기 얻어진 알긴산 스폰지와 연질 PVC에 접착제가 도포된 접착밴드를 열판 사이에 5초간 방치하여 부착하고 여기에 박리지를 덮어서 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 알긴산 수화겔을 제조하여 동결건조하고, 이를 0.3M 염화칼슘 수용액에 10분간 침지하여 가교, 수세한 다음 상하 간격 0.5 mm의 롤러 사이를 2 m/min의 속도로 통과시켜 압축하고, -40 ℃에서 동결, 40시간 동안 동결건조하여 두께 0.5 mm의 시트형 알긴산 스폰지를 제조하였다.
여기서 얻어진 시트형 알긴산 스폰지와 접착제가 도포된 PE/PET 복합 접착밴드를 롤러 사이를 1 m/min의 속도로 통과시켜 부착하고 여기에 박리지를 덮어서 접착밴드가 부착된 시트형 알긴산 스폰지를 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 알긴산 수화겔을 제조하여 동결건조하고, 이를 0.1M 염화칼슘 수용액에 생체 활성인자로서 피브로넥틴, 산성 섬유아세포 성장인자 FGF, TGF-α, TGF-β를 첨가한 수용액에 20분간 침지하여 가교, 수세하고 -30 ℃에서 동결, 38시간 동안 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조한 후 이를 상하 압축판을 이용해 간격 1 mm, 압축 하중 1 ton으로 1분간 압축하여 두께 1 mm의 시트형 알긴산 스폰지를 제조하였다.
여기서 얻어진 생체 활성인자를 포함하는 시트형 알긴산 스폰지와 접착제과 도포된 PU 접착밴드를 상하 압축판으로 10초간 가압하여 부착하고 박리지를 덮어서 접착밴드가 부착된 시트형 알긴산 스폰지를 제조하였다.
시험예
상기 실시예 1, 2, 3 에서 제조한 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지를 시중에서 판매되고 있는 타사 창상피복제(ConvaTec사의 DuoDerm(비교예1), Johnson & Johnson사의 First AID(비교예2)의 식염수 흡수율과 점착력을 측정하고, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
ㄱ)식염수 흡수율(배): 시료를 60 ℃의 온도의 건조기에서 24 시간 동안 건조하여 무게(A)를 측정한 후, PBS(Phosphate Buffered Saline) 용액에 37 ??의 온도로 24시간 동안 침지시키고, 잔여수분을 제거한 후 무게(B)를 측정하여 다음 수학식 1에 따라 흡수율을 측정하였다.
흡수율(배) = (B-A) / A
ㄴ)점착력(gf/25mm) : 폭 25 mm, 길이 150 mm로 시료를 준비하고, 이를 스테인레스판에 부착 후 중량 2 Kg의 롤러로 왕복 1회 압착하여 준다. 180도 Peel Tester기를 이용하여 점착력을 측정하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
흡수율(배) 40 52 45 3.2 4.3
점착력(gf/25mm) 3500 4000 3800 1100 3400
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1,2,3 에서 제조된 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지는 타 창상 피복제에 비해 식염수 흡수율이 우수함으로써, 상처 부위의 삼출물 흡수능에 있어서 매우 뛰어난 능력을 보이는 것을 알 수 있다. 또한 점착력도 우수한 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 뛰어난 삼출물 흡수능 및 지혈효과와 상처 치유 촉진 효과를 갖으면서 창상 부위에의 우수한 부착성과 사용 용이성을 갖는 창상피복제를 제조할 수 있다.

Claims (8)

  1. 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염 0.1 ∼ 30 중량%가 함유된 알긴산 수화겔(hydrogel)을 성형 후 동결건조하고, 가교처리하여 알긴산 스폰지를 제조하는 단계 와, 상기 시트형 알긴산 스폰지의 일면에 접착밴드를 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가교처리된 알긴산 스폰지를 압축하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지를 제조하는 단계;
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염 수화겔에 생체 활성 인자를 추가하는 것을 특징으로 하는 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 가교처리는 2가 금속염 또는 공유결합능을 가지는 유기계 가교제를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 2가 금속염은 염화칼슘, 염화아연, 염화제2철 및 염화마그네슘 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 유기계 가교제는 글루타르알데히드, 디시클로헥실 카르보디이미드, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지의 제조방법.
  7. 상기 청구항 1 내지 6 항 중 어느 하나의 항에 의하여 제조된 것으로,
    식염수 흡수율이 알긴산 시트 중량 대비 5 ∼ 100 배인 것을 특징으로 하는 접착밴드가 부착된 알긴산 스폰지.
  8. 상기 청구항 1 내지 6 항 중 어느 하나의 항에 의하여 제조된 것으로,
    점착력이 100 ∼ 5000 gf/25mm 인 것을 특징으로 하는 접착밴드가 부착된 알 긴산 스폰지.
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