KR20060134346A

KR20060134346A - 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20060134346A
Application number: KR1020050053950A
Authority: KR
Inventors: 노영창
Original assignee: 한국원자력연구소
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2006-12-28

Abstract

본 발명은 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 포함하는 조성물을 방사선 조사하여 가교시켜 미세다공성 폼으로 동결건조시킨 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재 및 그 제조 방법에 대한 것으로서, 본 발명에 따른 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재는 창상, 화상, 절상 또는 욕창에 적합한 유연성, 강도, 삼출물 흡수성, 상처 점착성 등이 우수하고 제조가 용이할 뿐만 아니라 회복 후 환부에 점착하지 않기 때문에 2차적인 상처를 막는데 유용한 효과를 제공한다.

드레싱재, 키토산, 창상 피복제

Description

키토산계 미세다공성 폼 드레싱재 및 그 제조 방법{Microporous Dressing Material of Chitosan Complex and Production Method}

도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일실시예에 따른 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 표면을 나타낸 주사전자현미경(SEM) 사진;

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 팽윤도를 나타낸 그래프;

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 인장 강도를 나타낸 그래프;

도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 신장율을 나타낸 그래프;

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 드레싱재 및 시판 제품에 따른 드레싱재를 실험용 쥐의 상처 부위에 도포한 후 상처 처리 과정을 나타낸 사진; 및

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 드레싱재 및 시판 제품에 따른 드레싱재를 실험용 쥐의 상처 부위에 도포한 후 시간 경과에 따른 상처 회복 과정을 나타낸 사진이다.

본 발명은 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 포함하는 조성물을 방사선 조사 및 가교시켜 미세다공성 폼으로 동결건조시킨 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재 및 그 제조 방법에 대한 것이다.

인체의 여러 조직 중에 하나인 피부조직은 인체를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 담당하고 있다. 이러한 피부가 교통사고 및 화재와 같은 예기치 않은 사고 또는 일상생활에서 발생할 수 있는 작은 상처를 포함하여 손상되어질 경우, 환자는 상당한 고통을 수반하게 되며, 외부 박테리아에 의한 감염으로 여러 가지 합병증이 유발될 가능성을 배제할 수 없다. 심한 경우는 생명을 유지할 수 없을 정도로 악화되는 경우도 있으며, 결국 목숨을 잃는 경우도 발생한다. 따라서, 피부에 발생한 상처나 손상의 경우 관리 및 치료는 집중적인 연구 및 관심의 영역일 수 밖에 없다. 여러 가지 원인에 의해 일단 상처가 발생하게 되면 초기에 상처를 빠르게 회복시킬 수 있고, 2차적인 상처를 입히지 않는 드레싱을 하는 것이 매우 중요하다.

상처를 치료하기 위한 통상의 방법은 이물질을 제거한 후 거즈, 하이드로 콜 로이드, 하이드로겔 등과 같은 전형적인 드레싱으로 상처를 감싸는 것이다.

한편, 자연계에 존재하는 다당류로 키토산은 2-아세트아미도-2-디옥시-D-글루코피라노오즈(2-acetamido-2-deoxy-D-glucopyranose)와 2-아미노-2-디옥시-D-글루코피라노오즈(2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose)가 β-1→4 결합된 공중합체로 갑각류로부터 쉽게 얻을 수 있는 키틴을 탈 아세틸화하여 얻어지며 독성이 없고 생분해성과 생체적합성이 우수한 재료이다. 특히, 항균성, 지혈 작용, 항암 작용, 중금속 해독 작용 등의 생리 활성이 우수한 재료로 알려져 있다.

다이네쉬(Rev.Macromol.Chem.Phys.,C40(1),69-83(2000))는 키틴과 키토산 및 이들을 이용한 화합물을 이용한 상처 치유재, 인공피부, 약전성 재료, 혈액응집제, 인공신장막, 생분해성 수술용 봉합사, 항균성 재료로의 적용 가능성과 기능성을 보고하였다. 또한, 마리에판 등(IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine, Vol. 18, No. 6, 22, 1999)은 상처치유의 목적으로 키토산 박막이 도포된 침대보를 적용 시 흉터를 예방하고 상처치유를 촉진한다는 연구결과를 보여주었다.

샤(Shah) 등의 미국 등록특허 제5,527,271호에는 창상 드레싱용 열가소성 하이드로겔이 함침된 복합재가 기재되어 있다. 하이드로겔이 면 거즈 창상 드레싱에 도포되어 있어, 치유 과정 동안 창상 드레싱이 창상에 달라붙는 것을 방지한다. 또한, 브레싱턴(Brassington)등의 미국 등록특허 제4,838,253호에는 천공된 물질로 이루어진 시트를 가교 결합되지 않은 실리콘 물질로 피복하고 이를 가교 결합시킴으로써 실리콘으로 피복된 창상 드레싱이 기재되어 있으나, 위의 두 경우는 삼출물 의 양이 많은 환자에 적용하기 어려운 단점이 있다.

일본국 특개평 5-84290호 공보에는 온도 감응성을 가지는 폴리머를 사용한 창상용 하이드로겔이 제안되었으나, 창상면에 도포한 후, 박리할 때 냉각해야 하는 단점이 있다. 또한, 일본국 특개평 7-250886호 공보에는 폴리비닐피롤리돈과 키토산의 상호작용으로 형성되는 겔이 제안되어 있으나, 환부에 유지하기에는 점착력이 불충분한 문제가 있다.

미국 등록특허 제5,902,798호에는 키토산과 헤파린 설페이트를 함유한 상처 치료용 연고가 기재되어 있으나, 연고 제조를 위해서는 점증도 증가를 위해 카르복시 메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)와 같은 점증제를 사용해야 한다. 그러한 점증제는 치료의 효과를 저하시키는 단점을 가지고 있다.

대한민국 등록특허 제88522호에는 패드에 혈액응고를 돕는 폴리에틸렌옥사이드를 도포하여 지혈효과를 향상시킨 반창고가 기재되어 있으나, 상기 용품의 경우는 지혈 효과에만 치중한 결과 치료 및 삼출물 흡수력이 떨어지는 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제2004-52526호에는 키토산을 물에 분산시키고 여기에 이산화탄소를 통기시켜 키토산 수용액을 제조하는 방법이 기술되어 있으나, 상기 키토산이 물에 대한 용해력이 작아 동결건조후 드레싱재로 적합하지 않다.

이에, 본 발명자들은 키토산계 고분자 수용액, 친수성 고분자 수용액, 치료효과가 떨어지지 않는 점증제 및 가소제를 사용하여 드레싱재를 형성하고, 상기 드레싱재를 보강재에 붙여 창상, 욕창, 화상 등 피부 손상이 발생한 모든 경우에 적 용할 수 있고, 피부에 적용하기 적절한 유연성과 강도, 지혈효과, 삼출물의 흡수를 통해 여러가지 성장 인자를 축적함으로써 상처 치유를 촉진하도록 하고, 회복 후 환부에 점착하지 않기 때문에 2차적인 상처 유발의 가능성이 없도록 하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 창상, 욕창, 화상 등 피부 손상이 발생한 모든 경우에 적용할 수 있고, 피부에 적용하기 적절한 유연성과 강도, 지혈효과, 삼출물의 흡수를 통해 여러가지 성장 인자를 축적함으로써 상처 치유를 촉진하도록 하고, 회복 후 환부에 점착하지 않기 때문에 2차적인 상처 유발의 가능성이 없도록 하는 키토산계 미세다공성 드레싱재 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 포함하는 조성물을 가교시켜 미세다공성 폼으로 동결건조시킨 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재를 제공한다.

또한, 상기의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 함유하는 혼합 용액을 방사선 조사하여 가교하는 단계; 및 상기 가교물을 폼으로 동결건조하는 단계를 포함하는 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 제조 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재는 키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 겔조성물로 포함하는 가교결합된 스펀지 형태의 미세다공성 폼 드레싱재이다.

본 발명에 따른 미세다공성 폼 드레싱재에 함유되는 키토산계 고분자는 미세다공성 구조로 세포 부착 및 증식을 위한 구조체로 작용하는 것으로 겔을 형성할 수 있는 고분자라면 특히 한정하지 않으나, 바람직하게는 키틴, 키토산, 카르복시메틸키토산, 카르복시메틸키틴 및 이들의 유도체들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으며, 특히 키토산이 바람직하다.

본 발명의 키토산계 고분자는 그 분자량을 달리하여 배합할 수 있으나, 바람직하게는 중량평균분자량이 100,000 ~ 1,500,000인 것을 사용할 수 있다. 분자량이 1,500,000을 초과하면 산 수용액에 용해시키는 시간이 많이 들고 고농도 수용액이 되므로 적합하지 않고, 분자량이 100,000 미만이면 용해 후 손실될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 미세다공성 폼 드레싱재에 함유되는 친수성 고분자는 키토산과의 컴프렉스, 방사선 조사에 의한 가교(crosslinking) 효과와 상기 키토산계 고 분자의 미세다공성 구조를 도와주며 지지체의 역할을 하는 것으로 겔을 형성할 수 있는 고분자라면 특히 한정하지 않으나, 바람직하게는 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드, 폴리메틸비닐에테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 특히 폴리에틸렌옥사이드가 바람직하다.

본 발명의 친수성 고분자는 그 분자량을 달리하여 배합할 수 있으나, 바람직하게는 중량평균분자량(Mw)이 1,000 ~ 4,000,000인 것을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 4,000 ~ 2,000,000이고, 더욱 바람직하게는 50,000 ~ 2,000,000인 것을 사용할 수 있다. 상기 친수성 고분자의 중량평균분자량이 4,000,000 보다 큰 것을 사용하면 고농도의 수용액을 만들기 힘들고, 또한 상기 친수성 고분자의 중량평균분자량이 1,000 보다 적은 것을 사용하는 경우에는 겔화율 및 겔강도가 낮을 뿐만 아니라 세척 과정에서 손실될 수 있는 문제점이 있다.

상기와 같이 선택되는 키토산계 고분자 및 상기 친수성 고분자의 고형분의 조성비는 중량비로 10:90 ~ 90:10일 수 있다.

상기 키토산계 고분자의 함량이 90중량%를 초과하거나 10중량% 미만이면다공성 구조의 물성이 적합하지 않으므로 바람직한 상기 키토산계 고분자의 함량은 10 ~ 90 중량%이다.

본 발명의 상기 키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 함유하는 혼합 용액의 농도는 물에 대하여 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 20 중량%이다. 이때, 혼합 고분자의 농도가 30 중량%를 초과하면 폼 형태로 만들기 어렵고, 1 중량% 보다 적으면 폼의 강도가 낮은 문제점이 있다.

본 발명의 키토산계 고분자를 용해시키기 위해 용매로 사용되는 상기 유기산은 구연산, 개미산, 초산, 글리콜산, 젖산, 부틸산, 호박산, 아스코르브산 등을 사용할 수 있으며, 상기 무기산으로는 염산 등을 사용할 수 있다. 이들 유기산 또는 무기산을 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 상기 키토산계 고분자를 용해시키는 용매로 사용하여 산성 수용액을 제조한다. 이때, 산성 수용액의 농도는 물에 대해 1 내지 15 중량%인 것이 바람직하나, 보다 바람직하게는 1 내지 10 중량%이다. 이때, 산성 수용액의 농도가 15 중량%를 초과하면 산을 제거하는데 어려움이 있고, 1 중량% 보다 적으면 키토산계 고분자를 용해시키기 어려운 문제점이 있다.

상기 키토산계 고분자 및 친수성 고분자 혼합 수용액 내에 추가적으로 가소제를 첨가할 수 있다. 가소제는 파라핀, 바세린, 올레인산, 미리스틴산, 스테아린산, 트리에틸시트르산, 저분자량 폴리에틸렌글리콜, 저분자량 폴리프로필렌글리콜, 글리세린 등을 사용할 수 있고, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 글리세린, 저분자량 폴리에틸렌글리콜, 저분자량 폴리프로필렌글리콜이며, 더욱 바람직하게는 글리세린을 첨가할 수 있다.

상기 가소제의 함량은 고형분 전체 중량에서 0.1 ~ 10 중량%으로 첨가함이 바람직하다. 가소제 함량이 10 중량%를 초과하면 제조된 드레싱재가 너무 유연하여 구조체로 사용하기 어렵고, 가소제 함량이 0.1 중량% 미만이면 제조된 드레싱재가 너무 딱딱하여 부셔지는 문제가 발생하므로 상기 가소제의 함량은 0.1 ~ 10 중량%이고, 바람직하게는 0.1 ~ 8 중량%이고, 더욱 바람직하게는 0.1 ~ 5 중량%이다. 그러나, 반드시 첨가할 필요는 없다.

또한, 필요에 따라 항균제를 첨가해도 무방하다. 사용가능한 항균제로는 실버설파디아진, 염산 세포조프란, 앰피실린, 앰피실린 나트륨, 세파드록실, 세프라진, 세프록사딘, 클로람페니콜, 숙신산 클로람페니콜 나트륨, 팔미틴산 클로람페니콜, 사이클로세린, 푸시딘산 나트륨, 황산 아스트로마이신, 황산 젠타마이신, 황산 시소마이신, 미데카마이신, 락트비온산 에리스로마이신 등을 들 수 있다.

본 발명의 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재는 상기 키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 포함하는 조성물에 방사선을 조사하여 가교시키고, 미세다공성 폼을 형성하도록 동결 건조하여 제조되는데, 이때, 본 발명의 상기 키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 포함하는 혼합 용액에 조사되는 방사선은 이들 혼합물을 가교결합시켜 원하는 겔강도를 얻기 위한 것으로 전자선이나 감마선이 바람직하며, 그 조사량은 5-100kGy가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10-40kGy가 적합하다. 조사량이 5kGy 보다 적으면 피복제로 사용하기에 적합한 겔강도를 얻을 수 없으며, 또한 100 kGy를 초과하여 과도하게 조사되면 겔강도는 증가하지만 팽윤성이 감소하고 유연성이 감소하여 쉽게 부서지게 되는 문제점이 있다.

상기 얻어진 가교물을 스펀지 형태의 미세다공성 폼으로 형성하기 위해 동결건조법을 사용할 수 있다. 동결건조시 제품에 상당한 영향을 주기에, 그 온도 조절이 필수적이다. 이를 위해 상기 동결건조는 예비 동결 단계 및 최종 동결건조 단계로 나누어 실시할 수 있다.

예비 동결은 동결건조기에 넣기 전에 미리 동결시킴으로서 폼 생성을 원활하게 위한 방편이며 상기 예비 동결 조건은 -10℃ ~ -40℃, 바람직하게는 -10℃ ~ -30℃, 보다 바람직하게는 -10℃ ~ -20℃의 온도 범위 및 1 내지 48시간, 바람직하게는 2 ~ 24시간의 유지시간을 포함한다. 최종적으로 동결한 시료를 냉동건조기에서 건조하는데, 건조 조건은 -20℃ ~ -70℃, 바람직하게는 -30℃ ~ -60℃, 더욱 바람직하게는 -40℃ ~ -60℃에서 10 ~ 48시간 건조시킨다.

상기와 같이 형성된 본 발명에 따른 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 기공의 크기는 10 ~ 150 ㎛가 바람직하나, 보다 바람직하게는 30 ~ 100 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 40 ~ 80 ㎛ 이다. 이때, 상기 기공의 크기가 150 ㎛를 초과하면 피부 상처의 세포 부착 및 증식을 도와주기 어렵고, 10 ㎛ 보다 작으면 삼출물의 흡수가 낮고, 통기성을 부여할 수 없는 문제점이 있다.

상기의 기공을 통하여 삼출물이 흡수되며, 3차원적인 기공으로 인해 박테리 아의 침입 방지나 통기성을 부여할 수 있게 된다.

상기와 같이 수득된 드레싱 폼을 알코올로 세척하여 잔류하는 산을 제거할 수 있다. 구체적으로, 상기 건조물 수득 후 95부피%, 70부피% 및 50부피% 에탄올에 순차적으로 1~2시간동안 2~3회 세척하고 용매를 제거하여 스펀지 형태의 미세다공성 폼을 제조할 수 있다.

또한, 세척된 결과물을 본 발명 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 멸균처리할 수 있다. 바람직하게는, 상기 스펀지 형태의 폼 드레싱에 필름 또는 폼의 보강재를 부착시킨 후 방사선 조사, 에틸렌옥사이드 가스 또는 고압증기로 멸균한다. 상기 필름 또는 폼의 보강재로 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC) 등을 사용할 수 있다.

상기 멸균 처리는 방사선 멸균, 에틸렌옥사이드 가스멸균 또는 고압증기멸균이 가능하지만, 감마선 멸균, 전자선 멸균, 에틸렌옥사이드 가스멸균이 바람직하다. 외부환경에 노출되지 않도록 멸균시 패킹을 하여 얻은 드레싱재는 상온에서 보관한다.

상기 얻어진 본 발명에 따른 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재는 다공성 스폰지의 형태로 생체흡수성 재료이며, 세포 부착 및 증식을 위한 구조체로 작용할 수 있다. 또한, 본 발명의 드레싱재는 상처에서 발생하는 삼출물 흡수를 위한 용 기로도 작용할 수 있다. 삼출물에 포함되어 있는 성장 인자들을 습윤 상태로 저장함으로써 세포의 이동을 용이하게 도와주며, 성장 인자와 상처와의 접촉을 유지하는 것이 가능하므로 치유 과정에 있어서 계속적인 유익을 제공할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 드레싱재는 3차원 다공성 골격을 가지고 있어, 외부 박테리아의 침입을 제어할 수 있으며, 통기성을 확보할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1 > 미세다공성 폼 드레싱재의 제조

(1) 키토산 산 수용액과 폴리에틸렌옥사이드 수용액의 제조

키토산(중량평균분자량(Mw): 450,000, 탈아세틸화도: 81%)와 폴리에틸렌옥사이드(중량평균분자량(Mw): 600,000), 각각 20g을 5부피% 아세트산 수용액 1000mL, 증류수 1000mL에 넣고 상온에서 교반하면서 용해하였다.

(2) 드레싱재를 위한 혼합물의 제조

(1)에서 얻어진 키토산 산 수용액과 폴리에틸렌옥사이드 수용액을 1000mL 비이커에 넣고 키토산:폴리에틸렌옥사이드 중량비 70:30이 되도록 혼합한 후 상온에서 30분간 교반하였다. 혼합된 용액을 직경 5cm의 페트리 디쉬에 두께 3mm 가 되도 록 부은 다음 감마선으로 25kGy로 조사하고, 24시간 동안 -10~-20℃ 예비 동결을 실시하였다. 예비 동결된 것을 다시 동결 건조기를 이용하여 -60℃에서 24시간 최종 동결 건조를 실시하였다. 건조물을 수득 후 95부피%, 70부피%, 50부피% 에탄올에 순차적으로 1~2시간 동안 2~3회 세척하여 용매를 제거하였다.

<실시예 2> 미세다공성 폼 드레싱재의 제조

키토산:폴리에틸렌옥사이드를 각각 중량비 50:50으로 혼합시키는 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 드레싱재를 제조하였다.

<실시예 3> 미세다공성 폼 드레싱재의 제조

키토산:폴리에틸렌옥사이드를 각각 중량비 30:70으로 혼합시키는 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 드레싱재를 제조하였다.

< 비교예 1 ~ 2 > 순수 키토산, 폴리에틸렌옥사이드 드레싱재의 제조

키토산:폴리에틸렌옥사이드를 각각 중량비 100:0, 0:100으로 혼합시키는 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 드레싱재를 제조하였다.

상기 각 실시예 및 비교예에 따른 드레싱재의 조성비를 표 1에 나타내었다.

드레싱재의 조성
시료	키토산/폴리에틸렌옥사이드의 전체농도	키토산/폴리에틸렌옥사이드의 중량비
시료	키토산/폴리에틸렌옥사이드의 전체농도	키토산	폴리에틸렌옥사이드
비교예 1	2중량%	100	0
실시예 1	2중량%	70	30
실시예 2	2중량%	50	50
실시예 3	2중량%	30	70
비교예 2	2중량%	0	100

<실시예 4> 미세다공성 폼 드레싱재의 제조

키토산(중량평균분자량(Mw): 450,000, 탈아세틸화도: 81%)과 폴리비닐알콜(중합도 1700) 각각 20g을 5부피% 아세트산 수용액 1000mL, 증류수 1000mL에 넣고 상온에서 교반하면서 용해하였다.

상기의 키토산 산 수용액과 폴리비닐알콜 수용액을 1000mL 비이커에 넣고 키토산:폴리비닐알콜 중량비 70:30이 되도록 혼합한 후 상온에서 30분간 교반하였다. 혼합된 용액을 직경 5cm의 페트리 디쉬에 두께 3mm 가 되도록 부은 다음 감마선으로 25kGy로 조사하고, 24시간 동안 -10~-20℃ 예비 동결을 실시하였다. 예비 동결된 것을 다시 동결 건조기를 이용하여 -60℃에서 24시간 최종 동결 건조를 실시하였다. 건조물을 수득 후 95부피%, 70부피%, 50부피% 에탄올에 순차적으로 1~2시간 동안 2~3회 세척하여 용매를 제거하였다.

세척된 결과물에 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌 필름을 부착시킨 후 에틸렌옥사이드 가스멸균 처리하였다.

<실시예 5~8> 미세다공성 폼 드레싱재의 제조

키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 달리 선택하고 그 조성비를 달리하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법에 의하여 미세다공성 폼 드레싱재를 제조하였다. 이들을 하기 표 2에 정리하였다.

	고분자	조성비
실시예 5	키토산:폴리아크릴아마이드	70:30
		50:50
		30:70
실시예 6	키토산:폴리메틸비닐에테르	70:30
		50:50
		30:70
실시예 7	카르복시메틸키토산:폴리에틸렌옥사이드	70:30
		50:50
		30:70
실시예 8	카르복시메틸키틴:폴리에틸렌옥사이드	70:30
		50:50
		30:70

< 실험예 1 > 미세다공성 폼 드레싱재의 표면 특성

실시예 1 ~ 3, 비교예 1 ~ 2에서 제조된 드레싱재의 표면은 전자주사현미경(Quanta-400, 필립스, 네덜란드)에 의해 관찰되었다. 사진의 배율은 100배이며, 도 1a는 순수한 키토산(비교예 1), 도 1b는 키토산:폴리에틸렌옥사이드 중량비 70:30(실시예 1), 도 1c는 키토산:폴리에틸렌옥사이드 중량비 50:50(실시예 2), 도 1d는 키토산:폴리에틸렌옥사이드 중량비 30:70(실시예 3), 도 1e는 순수한 폴리에틸렌옥사이드(비교예 2)이다. 기공의 크기는 10~150㎛ 의 크기로 대체적으로 균일하였다.

< 실험예 2 > 미세다공성 폼 드레싱재의 팽윤도

실시예 1 ~ 3, 비교예 1 ~ 2에서 제조된 드레싱재를 각각 증류수에 48시간 동안 침지시킨 후, 셀룰로오스 종이로 드레싱재 표면의 물을 닦은 후 팽윤된 겔 형태의 드레싱재의 무게를 측정하였다. 무게를 잰 드레싱재를 오븐에 넣어 60℃에서 48시간 건조시킨 후, 건조된 드레싱재의 무게를 측정하였다. 드레싱재의 팽윤도(Degree of swelling)는 하기 수학식 1에 의해 계산하였다.

제조된 드레싱재의 팽윤도는 도 2와 같이 키토산과 폴리에틸렌옥사이드의 조성 중 폴리에틸렌옥사이드의 조성이 증가할 수록 감소하였다.

< 실험예 3 > 폼 드레싱재의 인장강도 및 신장율

실시예 1 ~ 3, 비교예 1 ~ 2에서 얻은 드레싱재의 겔 강도를 상온에서 인스트론 계열 9(INSTRON Series IX, Instron Co., Universal Testing System Model 4400, Massachusetts, USA)를 이용하여 인장강도와 신장율로서 측정하였다. 길이 12.7 mm, 폭 10mm 로 개뼈 모양의 시편을 제작하여 분당 5.0 mm의 속도로 시편이 완전히 끊어질 때까지 수행하였다. 도 3a와 같이, 드레싱재의 인장강도는 폴리에틸렌옥사이드의 함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나, 도 3b와 같이, 폴리에틸렌옥사이드의 함량이 증가함에 따라 신장율은 증가하는 경향을 나타내었다.

< 실험예 4 > 상처 회복 정도의 비교

10주짜리 암컷, 실험용 쥐를 케타민(200g/kg)으로 마취하여 척추를 기준으로 양쪽에 동일한 크기(2× 2cm)의 피부를 절개하였다. 다음으로, 도 4a 내지 도 4c와 같이 왼쪽에는 실시예 1 에서 제조된 드레싱재, 오른쪽에는 시판 제품(폴리우레탄계 폼)을 동일하게 부착하고, 상처 면에서 탈착되지 않도록 고정하였다.

21일간 실험용 쥐를 사육하면서, 충분한 먹이와 물을 주었으며, 상처를 3일에 한번씩 소독하였으며 드레싱재를 교체하여 상처 면을 항상 청결하게 유지하였다.

도 5a 내지 도 5d는 피부 절개를 실시한 실험용 쥐의 상처 치유 경과를 나타낸 것으로, 3일, 7일, 14일, 21일 후 상처 면을 확인한 것이다. 상처 면의 반흔 조직은 육안으로 확인하기 힘들 정도로 실시예 1 에서 제조된 드레싱재와 시판 제품 모두 탁월한 효과를 지니고 있지만, 회복 속도에서 차이가 발생하였다. 시판 제품보다 상처 회복 시간이 크게 단축되었다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명 의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

본 발명에 따른 키토산계 고분자와 수용성 고분자를 포함하는 스펀지 형태의 미세다공성 드레싱재는 창상, 화상, 절상 또는 욕창 등 피부 손상이 발생한 모든 경우에 적용될 수 있으며, 피부에 적용하기 적절한 유연성과 강도, 지혈 효과, 삼출물의 흡수를 통해 여러 가지 성장인자를 축적함으로 인해 상처 치유를 촉진하며, 삼출물을 흡수함으로써 잦은 교체를 피할 수 있고, 또한 습윤 상태를 유지할 수 있기 때문에 딱지나 반흔 조직의 형성을 억제할 수 있는 장점을 가지고 있다.

또한, 상처가 어느 정도 회복되어 드레싱재를 제거해야 할 경우나 다량의 삼출물에 의해 드레싱재를 교체할 경우, 상처 부위에 달라붙지 않기 때문에 2차적인 상처 유발의 가능성이 거의 없는 장점이 있으므로, 상처 회복의 상승효과와 더불어 상처를 보호하는 기능을 하고, 키토산계 고분자 자체의 항균 활성과 미세다공성 구조에 의해 외부 박테리아로부터 감염을 최소화 시킬 수 있고, 산소 투과성이 우수하므로 상처에 충분한 산소 공급과 기공을 통해 수분을 전달 할 수 있는 특성을 가지고 있다. 본 발명에 따른 드레싱재는 창상 피복재뿐 아니라, 조직 공학용 지지체, 생체 이식용 재료, 항균 필터 등 다양한 응용 범위를 갖는다.

더욱이, 본 발명에 따른 키토산계 미세다공성 드레싱재의 제조방법에 따르 면, 창상, 화상, 절상 또는 욕창 등 피부 손상이 발생한 모든 경우에 적용될 수 있으며, 지혈 효과, 삼출물의 흡수를 통해 상처 치유를 촉진하며, 삼출물을 흡수함으로써 잦은 교체를 피할 수 있고, 또한 습윤 상태를 유지할 수 있기 때문에 딱지나 반흔 조직의 형성을 억제할 수 있는 키토산계 미세다공성 드레싱재를 안정적이고 높은 수율로 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims

키토산계 고분자 및 친수성 고분자 조성물을 함유하는 가교결합된 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재.
제 1항에 있어서, 상기 키토산계 고분자는 그 중량평균분자량이 100,000 내지 1,500,000의 범위인 것임을 특징으로 하는 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재.
제 1항에 있어서, 상기 친수성 고분자는 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드 및 폴리메틸비닐에테르로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것으로서 그 중량평균분자량은 1,000 내지 4,000,000, 보다 바람직하게는 4,000 내지 2,000,000이고, 더욱 바람직하게는 50,000 ~ 2,000,000인 것임을 특징으로 하는 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미세다공성 폼 드레싱재는 키토산계 고분자 및 친수성 고분자가 중량비로 10:90 내지 90:10의 범위로 조성되고, 그 기공의 크기가 10 내지 150 ㎛ 범위로 조절된 것임을 특징으로 하는 키토 산계 미세다공성 폼 드레싱재.
키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 함유하는 혼합 용액을 방사선 조사하여 가교하는 단계; 및 상기 가교물을 폼으로 동결건조하는 단계를 포함하는 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 제조 방법.
제 5항에 있어서, 상기 키토산계 고분자 및 친수성 고분자를 함유하는 혼합 용액의 농도는 물에 대하여 1 내지 30 중량%인 것을 특징으로 하는 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 제조 방법.
제 5항에 있어서, 상기 방사선은 전자선 및 감마선이고, 그 조사선량은 5 내지 100 kGy인 것을 특징으로 하는 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 제조 방법.
제 5항에 있어서, 상기 동결 건조 단계는 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 기공의 크기를 제어하기 위해 -10℃ 내지 -40℃에서 1 내지 48 시간 동안 예비 동결하는 단계; 및 -20 ℃ 내지 -70 ℃의 범위에서 10내지 48시간 동안 최종적으로 동결 건조하는 단계를 포함함으로써 상기 키토산계 고분자 및 친수성 고분자가 10:90 내지 90:10의 중량비로 조성되고, 상기 드레싱재의 기공의 크기가 10 내지 150 ㎛ 범위로 조절되도록 실시되는 것을 특징으로 하는 키토산계 미세다공성 폼 드레싱재의 제조 방법.