KR20100030031A - 인체 피부재생용 분말의 제조방법 - Google Patents

Abstract

면역거부물질을 제거한 인체 피부재생용 분말의 재료 조직을 준비하는 단계;면역거부물질을 제거한 조직을 동결건조하는 단계;동결건조한 조직을 분쇄한 후 입자크기에 따라 분리하는 단계;상기 분리된 조직의 분말을 충전 및 최종멸균하는 단계;를 포함하는 동종 피부재생용 분말의 제조방법 및 같은 방법으로 제조하는 이종 유래 피부재생용 분말의 제조방법이 제시된다.

본 발명의 피부재생용 피부분말은 콜라겐의 자연적인 특성과 구조, 형태 그리고 생체적합성 등이 보존되어 있어 신생 진피를 생성하고 과도한 상처의 수축과 흉터 생성을 막아준다. 콜라겐, 엘라스틴, 당단백질과 같은 세포외기질에 존재하는 다른 단백질들은 피부의 재구성과 흉터 조직의 변화는 물론 세포와 혈관의 침윤을 위한 scaffold로서 작용한다. 또한 면역거부반응을 일으키지 않으며 조직경화 현상이 일어나지 않는다.

동결건조, 분쇄, 분말.

Description

인체 피부재생용 분말의 제조방법{HUMAN SKIN REGENERATIVE POWDER FROM ALLOSKIN SOURCE}

본 발명은 상처부위에 도포하여 피부조직의 재생을 도와주는 피부재생용 분말의 제조방법 및 이를 포함한 혼합물에 관한 것이다.

피부라는 얇은 막은 우리의 신체를 덮고 있으며, 주위환경으로부터 격리시킨다. 전체 유기체 표면을 덮고 있는, 피부는 전체 신체 중량의 16%에 해당하고, 단지 2.0mm 두께에 불과하지만, 광범위하고 다양한 물리적, 화학적 생물학적 제재에 대해 효과적인 경계이며, 기계적인 힘, 극한의 온도, 독 및 소량의 이온조사에 대항한다.

피부는 환경적 또는 내부적 경로들에 의해 기인한 자유 라디칼들에 대한 1차 방어를 구성하는 효소적 및 비효소적 구성분들을 포함하는 항산화 시스템을 가지며, 태양광선 특히 자외선의 해로운 효과에 대한 방어는 멜라노사이트에 의해 생산된 UV광에 대한 최대 방어를 나타내는 피부색소 멜라닌에 의해 제공된다.

피부가 수행하는 중요한 역할들로 인해, 넓은 두께의 심각하고 광범위하고 깊은 화상의 경우, 외피, 진피 및 피하 조직의 파괴는 자발적인 피부 재생을 불가 능하게 한다. 따라서 피부는 실질적으로 탈수를 감소시키고 감염조절을 하게하는 방식으로 상기 화상을 입은 부위에 대한 방어를 제공하는 효율에 관련된다. 그외에 이러한 커버는 인접한 조직의 수축 및 변형된 상처들의 발전을 피하면서 재생을 더욱 정확하게 하거나 촉진시킨다.

콜라겐, 엘라스틴, 당단백질과 그외 세포외기질 단백질은 피부의 재구성과 흉터 조직의 변화는 물론 세포와 혈관의 침윤을 위한 scaffold로서 작용한다. 엘라스틴은 재구성되는 조직의 안정성과 신축성을 향상시켜준다. 특히, 상처가 회복되는 동안, 섬유아세포는 그들이 가지고 있는 세포외기질을 만들고 다시 흡수된다.

Dermis의 주요 단백질인 콜라겐은 피부의 기능적이고 생화학적인 특성 즉, 탄성력과 물리적강도를 높여준다. 이런 콜라겐의 네트워크 점성과 탄성은 dermal extracellular matrix의 elastin, marcomolecular glucosaminoglycanes와 proteoglycanes의 상호작용으로부터 기인되었다. 또한 빠른 조직의 교체를 가능하게 해주는 autologous fibroblasts의 proliferation과 migration을 제공한다.

Fibroblast는 autologous extracellular matrix의 재생에 있어 주요 요인으로 작용한다. 섬유아세포들은 콜라겐뿐만 아니라 다른 섬유아세포들, endothelial cells의 proliferation과 migration에 관여한다. 또한 basal membrane에 epidermis를 고정하는 역할도 한다.

엘라스틴은 물리적이고 생화학적인 안정성과 재생중인 조직의 탄력성을 향상시킨다.

그 외 세포외 기질인 인테그린, 파이브로넥틴, 내피세포성장인자, 타성장인 자, 싸이토카인 등의 단백질은 피부세포의 증식과 개조 및 피부의 재생에 다양한 기능을 담당한다.

즉, 피부는 화상 등의 피부 손상을 입은 경우 일시적인 이식물로 혹은 자가 이식물과 함께 치료에 넓게 사용된다. 이와 같은 이유로 화상 등의 치료에 사용될 치료제로서의 세포외 기질을 포함하는 피부조직의 분말의 가공방법의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 손상된 피부를 위한 재생용 분말 및 이를 포함한 조성물을 생산하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상처부위에 간편하게 도포할 수 있도록 분말형태 내지는 점성이 있는 용액과 혼합하여 크림형태로 제조함을 목적으로 한다.

본 발명은 피부재생용 분말을 제조하는 방법에 관한 것으로 세포외 기질에 존재하는 단백질의 구조와 기능을 보존하여 피부 재생에 이용하는 전과정을 포함한다.

본 발명의 제조방법은 면역거부물질을 제거한 피부재생용 분말의 재료 조직을 준비하는 단계; 상기 면역거부물질을 제거한 조직을 동결건조하는 단계; 상기 동결건조한 조직을 분쇄한 후 입자크기에 따라 분리하는 단계;상기 분리된 조직의 분말을 충전 및 최종멸균하는 단계;를 포함한다.

특히 상기 분말의 크기는 1000㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 분말의 재료 조직은 사람 유래 피부, 태반, 양막, 연조직 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 할 뿐 아니라 동물 유래 피부에서 같은 방법으로 제조 공정할 수 있는 것도 특징으로 한다.

즉 채취한 피부조직을 진피층과 표피층을 분리하고 진피층의 세포를 제거한다. 면역반응은 주로 세포막에 존재하는 막단백질에 의해 야기되기 때문에 진피층 의 세포를 제거하면 면역반응을 최소화할 수 있다. 즉 이와 같이 피부재생용 분말의 재료는 무세포진피층으로 제조한 재료를 지칭한다.

한편, 본 발명의 제조방법은 면역거부물질을 제거한 피부재생용 분말의 재료 조직을 준비하는 단계;상기 면역거부물질을 제거한 조직을 동결건조하는 단계;상기 동결건조한 조직을 분쇄한 후 입자크기에 따라 분리하는 단계;상기 분리된 조직의 분말을 최종멸균하는 단계;상기 멸균한 분말을 용액과 혼합하여 혼합물을 만드는 단계;를 포함한다.

상기 혼합물 제조시에 용액은 점성이 있는 용액 특히 글리세롤 용액인 것을 특징으로 하는데 기타 히알루론산, 피브린, CMC, PGA, PLA, PGLA 등도 사용이 가능하다.

이하 본 발명의 제조방법을 단계별로 설명한다.

1. 재료 조직의 준비

피부로부터 채취한 피부조직을 진피층과 표피층을 분리하고 진피층의 세포를 제거한다. 면역반응은 주로 세포막에 존재하는 막단백질에 의해 야기되기 때문에 진피층의 세포를 제거하면 면역반응을 최소화할 수 있다. 즉 이와 같이 피부재생용 분말의 재료는 무세포진피층으로 제조한 피부 재료를 지칭한다.

2. 동결건조

용액의 이온강도나 삼투압을 유지하는 완충용액, 얼릴때 진피층 조직의 물리, 화학적 손상을 막는 동결보호제, 건조할때 진피층조직의 구조변화를 방지하는 건조보호제로 구성되는 동결보호용액에 진피층을 담그고 동결용액이 잘 침투되도록 한 후 건조시킨다.

3. 분쇄 및 입자크기 분리

Clean bench에서 피부 재생용 분말 가공재료를 1X1㎠ 정도의 크기로 잘라서 vial의 1/3 정도(약 5g) 담고 impactor를 넣는다. 위의 피부재생용 피부분말 가공재료를 동결분쇄기를 이용해서 동결분쇄한다.

동결분쇄 처리가 끝나면 동결분쇄 vial을 꺼낸 후 gauze로 성에를 닦아낸다. clean bench 안에서 질소가스를 이용하여 동결분쇄 처리한 vial의 vial end-plug를 연다. 분쇄된 피부 재생용 분말 가공재료(이하 분말)을 sieve shaker 에 장착한 sieve에 붓고, sieve cover를 덮은 후 clamp로 고정시키고 sieve shaker를 가동시킨다.

Shaking이 끝나면, 제품 규격보다 큰 입자의 가공된 분말을 모아 다시 vial에 담고, 제품 규격의 가공된 분말을 weighing dish에 담는다. 제품 규격보다 큰 입자의 가공된 분말의 크기는 1000㎛ 이하 될 때까지 동결분쇄와 입자크기 분리과정을 반복한다.

4. 분말 충전

Clean bench에 Bio-assay dis, weighing dish, weighing paper, spoon, funnel, balance, 제품 규격의 가공된 분말, heat sealer, pouch, surgical glove, 70% EtOH를 담은 sprayer를 준비한다. 분말의 무게를 측정하고 측정한 가공된 분말 을 funnel을 이용해서 Aluminum pouch에 넣는다. Aluminum pouch를 밀봉한 후 Aluminum pouch의 면에 배치번호, 제품 용량, 날짜 등을 기록한다.

5. 최종 멸균 및 건조

보관 중인 가공된 분말을 Aluminum pouch에 밀봉된 상태로 E-beam 멸균, 혹은 감마멸균을 시행한다. 멸균처리번호, 선량, 유효기간을 Batch Record 에 기록한다.

6. 포장

한 배치 분량의 멸균된 제품과 aluminum pouch, 완제품 라벨을 준비하여 포장될 제품의 catalog No.에 따라서 0.3cc, 0.5cc, 1cc 의 알루미늄 파우치에 밀봉하고 외부 박스에 포장한다.

7. 제형

상기 제조공정으로부터 제조된 분말 형태 외에도 상기 분말을 글리세롤 용액 또는 점성있는 용액과 혼합하여 크림이나 연고 형태로 상처부위에 따라 도포 가능하도록 제형을 달리하여 제조할 수 있다. 이 밖에도 로션, 수중유(O/W) 또는 유중수(W/O)형의 에멀젼, 팩 등의 제형으로도 제조할 수 있다.

본 발명의 피부재생용 분말은 구성성분이 콜라겐, 엘라스틴, 당단백질, 세포 외 기질에 있는 생리 활성 단백질들이며 콜라겐과 단백질들의 자연적인 특성과 구조, 형태 그리고 생체적합성 등이 보존되어 있어 신생 진피를 생성하고 과도한 상처의 수축과 흉터 생성을 막아준다.

콜라겐, 엘라스틴, 당단백질과 같은 세포외기질 protein은 피부의 재구성과 흉터 조직의 변화는 물론 세포와 혈관의 침윤을 위한 scaffold로서 작용한다. 또한 면역거부물질을 제거하여 제조함으로써, 면역거부반응을 일으키지 않으며 조직경화 현상이 일어나지 않는다.

또한 피부재생용 분말에 포함된 엘라스틴 성분은 재구성되는 조직의 안정성과 신축성을 향상시켜주고 특히, 상처가 회복되는 동안, 섬유아세포는 그들이 가지고 있는 세포외기질을 만들고 다시 흡수된다. Dermis의 주요 단백질인 콜라겐은 피부의 기능적이고 생화학적인 특성 즉, 탄성력과 물리적강도를 높여준다. 이런 콜라겐의 네트워크 점성과 탄성은 dermal extracellular matrix의 elastin, marcomolecular glucosaminoglycanes와 proteoglycanes의 상호작용으로부터 기인되었다. 또한 빠른 조직의 교체를 가능하게 해주는 autologous fibroblasts의 proliferation과 migration을 제공한다.

Fibroblast는 autologous extracellular matrix의 재생에 있어 주요 요인으로 작용한다. 섬유아세포들은 콜라겐뿐만 아니라 다른 섬유아세포들, endothelial cells의 proliferation과 migration에 관여한다. 또한 basal membrane에 epidermis를 고정하는 역할도 한다. 엘라스틴은 물리적이고 생화학적인 안정성과 재생중인 조직의 탄력성을 향상시킨다. 이외 세포외 기질의 단백질 역시 피부 세포의 증식, 이동 개조 재생에 협조한다.

이하 본 발명에 대해 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

1. 동결분쇄

Clean bench에 surgical scissors(straight), bio-assay dish(이하 dish), vial, vial end-plug, impactor, surgical glove, 70% EtOH를 담은 sprayer를 준비한다. 주작업자는 vial end-plug로 vial의 한쪽을 끼워 막는다. 주작업자가 피부 재생용 분말 가공재료를 자를 수 있도록 보조작업자는 clean bench 안에서 피부 재생용 분말 가공재료가 담긴 pouch를 뜯어 dish 에 쏟는다. 주작업자는 피부 재생용 분말 가공재료를 1X1㎠ 정도의 크기로 잘라서 vial의 1/3 정도(약 5g) 담고 impactor를 넣는다. 피부 재생용 분말 가공재료가 vial 부피의 1/2이상을 넘지 않도록 한다. 주작업자는 다음과 같이 vial end-plug로 vial의 나머지 한쪽도 끼워 막는다. 보조작업자는 위의 피부 재생용 분말 가공재료를 동결분쇄기를 이용해서 동결분쇄한다. 동결분쇄기의 program setting은 다음과 같다.

① CYCLES: 4 (가공재료가 vial 부피의 1/3 이하일 경우 - 3)

② PCOOL(T3): 15 (vial holder에 담아 pre-cooling을 한 경우 - 0)

③ RUN(T1): 3

④ COOL2(T2): 2

⑤ RATE: 10

처리일자, 처리 횟수에 따른 vial 수 및 동결분쇄기의 program setting 값을 Batch Record에 기록한다.

2. 입자크기 분리

Clean bench에 bio-assay dish, spoon, brush, gauze, weighing dish, inner pouch, sieve, sieve cover, receiver, agate ball, sieve shaker, heat sealer, balance, surgical glove, 70% EtOH를 담은 sprayer를 준비한다. 보조작업자는 주작업자가 receiver와 sieve를 꺼낼 수 있도록 밀봉된 멸균용 봉투를 개봉한다. 주작업자는 receiver, sieve를 순서대로 sieve shaker에 올려놓는다. 동결분쇄 처리가 끝나면 보조작업자는 동결분쇄 vial을 꺼낸 후 gauze로 성에를 닦아낸다. 보조작업자는 clean bench안에서 동결분쇄 처리한 vial의 vial end-plug를 연다. vial end-plug가 거의 열릴 즈음에는 6804 추출 장치를 천천히 돌려서 열어야 vial 안의 내용물이 갑자기 분출되는 것을 예방할 수 있다. 보조작업자는 분쇄된 피부 재생용 분말 가공재료(이하 분말)을 sieve shaker 에 장착한 sieve에 붓고, sieve cover를 덮은 후 clamp로 고정시킨다. 보조작업자는 sieve shaker를 가동시킨다. Sieve shaker의 program setting은 다음과 같다.

① Amplitude : 3 mm

② Sieving Time : 2분

처리 횟수에 따른 sieve shaker의 program setting 값을 Batch Record에 기록한다. Shaking이 끝나면, 주작업자는 제품 규격보다 큰 입자의 가공된 분말을 모아 다시 vial에 담는다. 주작업자는 제품 규격의 가공된 분말을 weighing dish에 담는다. 단, 분말 충전 작업을 당일로 수행하지 못할 경우에는 제품 규격의 가공된 분말을 500ml wide mouth jar에 넣어 습기방지를 위해 밀봉(예, wide mouth jar의 입구를 파라필름으로 밀봉한 후 aluminum pouch에 넣고 밀봉한다.)한 후 분말 충전 처리 전까지 냉장 보관한다. 제품 규격보다 큰 입자의 가공된 분말의 크기는 1000㎛ 이하로 될 때 까지 동결분쇄와 입자크기 분리과정을 반복한다.

3. 분말 충전

Clean bench에 Bio-assay dis, weighing dish, weighing paper, spoon, funnel, balance, 제품 규격의 가공된 분말, heat sealer, pouch, surgical glove,70% EtOH를 담은 sprayer를 준비한다. 보조작업자는 멸균된 Aluminum pouch를 Bio-assay dish에 준비한다. 주작업자는 가공된 분말의 무게를 측정한다. 주작업자는 측정한 가공된 분말을 funnel을 이용해서 Aluminum pouch에 넣는다. 주작업자는 70% EtOH를 적신 gauze로 제품이 담긴 Aluminum pouch의 외부에 묻은 분말을 닦아낸다. 보조작업자는 Aluminum pouch를 밀봉한 후 Aluminum pouch의 면에 배치번호, 제품 용량, 날짜 등을 기록한다. 주작업자는 가공된 분말을 모두 포장한 후 잔여분의 가공된 분말로부터 sampling을 시행한다. 주작업자는 70% EtOH를 적신 gauze로 sample이 담긴 Aluminum pouch의 외부에 묻은 분말을 닦아낸다. 보조작업자는 Aluminum pouch를 밀봉한 후 각각의 Aluminum pouch의 면에 배치 번호, sample 종류, 날짜를 기록한다. 보조작업자는 가공된 분말이 충전된 Aluminum pouch의 catalog No., particlesize, capacity, serial No., quantity를 Batch Record의 Product Information에 기록한다. 분말 충전이 완료되면 주작업자는 충전된 제품 수량과 Batch Record의 Product Information에 기록된 수량을 비교 확인한다. 보조작업자는 동일한 생산 batch No.를 가진 제품과 sample을 한 멸균용 pouch에 담아 밀봉한 후 멸균용 pouch의 불투과성면에 생산 batch No. 및 작업일자를 기록한다. 분말 충전 작업일자, catalog No.에 따른 RengenCell 중량을 Batch Record에 기록한다. 생산 직원은 보관 및 격리 절차에 따라 보관 작업을 수행한다.

4. 최종 멸균

보관 중인 가공된 분말을 Aluminum pouch에 밀봉된 상태로 E-beam 멸균을 시행한다. 멸균처리번호, 선량, 유효기간을 Batch Record 에 기록한다.

상기와 같이 제조된 피부재생용 분말은 추가로 점성이 있는 용액과 혼합하여 크림형태로 만든 후 굴곡진 상처부위 등에 도포할 수 있다. 분말은 글리세롤 용액 또는 점성있는 용액과 혼합하여 크림이나 연고 형태로 상처부위에 따라 도포 가능하도록 제형을 달리하여 제조할 수 있다. 이 밖에도 로션, 수중유(O/W) 또는 유중수(W/O)형의 에멀젼, 팩 등의 제형으로도 제조할 수 있다.

이하 본 발명의 피부재생용 분말을 도포한 경우 나타나는 피부재생효과를 테스트하였다.

	피부재생용 분말 도포한 상처의 회복도	상처의 회복도
1일 경과	5%	1%
7일 경과	30%	18%
21일 경과	70%	55%

상기 표에서와 같이 피부재생용 분말을 도포한 상처부위는 그렇지 않은 상처부위에 비해 회복도가 컸으며 상처부위도 개끗하게 회복되는 것을 알 수 있다.

Claims (6)

1. 면역거부물질을 제거한 피부재생용 분말의 재료 조직을 준비하는 단계;

   상기 면역거부물질을 제거한 조직을 동결건조하는 단계;

   상기 동결건조한 조직을 분쇄한 후 입자크기에 따라 분리하는 단계;

   상기 분리된 조직의 분말을 충전 및 최종멸균하는 단계;를 포함하는 피부재생용 분말의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 분말의 크기가 1000㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 피부재생용 분말의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 분말의 재료 조직은 사람 유래 피부, 태반, 양막, 연조직, 동물 유래 피부 태반, 양막, 연조직 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 인체 피부재생용 분말의 제조방법.
4. 제1항 내지 제3항의 제조방법에 의해 제조된 피부재생용 분말.
5. 면역거부물질을 제거한 피부재생용 분말의 재료 조직을 준비하는 단계;

   상기 면역거부물질을 제거한 조직을 동결건조하는 단계;

   상기 동결건조한 조직을 분쇄한 후 입자크기에 따라 분리하는 단계;

   상기 분리된 조직의 분말을 최종멸균하는 단계;

   상기 멸균한 분말을 용액과 혼합하는 단계;를 포함하는 피부재생용 조성물의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 용액은 글리세롤, 히알루론산, 피브린, CMC, PGA, PLA, PGLA으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부재생용 조성물의 제조방법.