KR20100048751A

KR20100048751A - 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물과 그 제조방법

Info

Publication number: KR20100048751A
Application number: KR1020080108042A
Authority: KR
Inventors: 최진석; 이영우; 김준호; 심은영
Original assignee: 주식회사 동성바이오레인
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-11
Also published as: EP2351556A2; JP2012506903A; CN102202657A; WO2010050787A3; US20110206771A1; WO2010050787A2

Abstract

본 발명은 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자의 제조 방법에 관한 것이다. 이 캡슐화된 기능성 미립자는 생분해성, 생체적합성 천연고분자로 이루어진 외부층과, 열감응성 기능성 합성고분자인 약물을 담지할 수 있는 내부층의 2중 구조로 이루어져 있으며 그 운반체로서 휘발성 용매 혹은 기체가 사용되는 것을 특징으로 한다. 이렇게 제조된 기능성 미립자는 수술 시 내용이나 체외상처 유발 시 외용으로 스프레이 가능한 지혈제로서 사용될 수 있다.

본 발명의 제품이 체외 상처에 적용될 경우, 운반체인 액화프로판 가스에 의해 쉽게 스프레이 되어 빠른 지혈 및 상처보호 효과가 있고 환자 스스로 처치 가능하며, 체내용의 경우 air-gun을 이용하여 수술 시 넓은 상처에 빠르게 도포 가능하고 빠른 지혈 효과를 기대할 수 있다. 또한 지혈 후 2중 캡슐 내부의 열감응성 기능성 고분자가 유착방지 효과를 나타낼 수 있어 다양한 외과 수술에 적용이 용이하고, 조작이 간편하며 체내 이물반응을 최소화할 수 있다.

스프레이, 지혈, 지혈제, 기능성 미립자, 기능성 제제, 2중 구조, 생체적합성 고분자, 캡슐화, 유착 방지, 생분해성 고분자, 열감응성

Description

스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물과 그 제조방법 {Capsulated functional dual core aerosol composition and the method for their manufacture}

본 발명은 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자의 제조 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래 산화 셀룰로스, 콜라겐, 젤라틴 등의 원료로 제조된 지혈제의 문제점이었던 산성 pH에 의해 트롬빈이나 피브리노겐을 함유하는 지혈성 단백질 접촉시의 빠른 변성, 가격이 고가인 점, 넓은 부위에 효율적으로 빠르게 적용하기 어렵다는 점을 개선하여 빠른 지혈 효과와 사용자의 편의성을 향상시켰고, 캡슐화된 기능성 고분자의 작용으로 상처의 치유 단계에 따라 지혈, 상처보호의 효과가 순차적으로 나타나 상처의 치유를 촉진할 수 있게 개선한 지혈제로서, 생분해성 천연고분자 및 열감응성 합성고분자를 2중 구조로 캡슐화한 것을 특징으로 하는 분사 가능한 지혈제 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

지혈은 상처 발생 후 24시간 이내에 환자의 생명을 결정하는 중요한 요소이며, 치명적인 상처가 발생된 후 평균적인 환자의 병원 도착 시간은 20분 내외이고, 이는 환자가 저혈압으로 사망할 가능성이 50%인 시간이다. 또한 정상 성인의 경우 체중의 10% 이상이 출혈로 손실되면 온 몸의 조직이 저산소 상태가 되는 쇼크 상태에 빠져 위험해지기 시작하므로 신속한 지혈처치가 필요하다. 따라서 효과적인 지혈의 성공은 사망가능성의 감소 및 외부상처 유발 시 2차 감염 발생을 줄이고, 수술 과정 중 혈액손실을 최소화하고 수술 후 합병증을 감소시키며, 수술 시간을 단축시키는 등의 중요한 요소로서 작용하게 된다. 그러나 일반적으로 행해지는 압박드레싱, 붕대, 특정점 압박법은 지혈에 비효과적이며, 빠른 시간 내에, 효과적으로 쉽게 지혈하기 어렵다.

지혈제는 유효성과 안전성의 충족이 가장 큰 목표로, 우수한 지혈 효과를 가지며 조직 반응과 치유 과정에서 체내에 안전해야 하고 체내 기관에 남겨졌을 때 완벽하게 분해, 흡수되어야 한다. 또 사용자가 적용하기에 편리하고 가격이 높지 않아야 함은 물론이다. 그러나 기존에 사용되고 있는 출혈 억제용 생분해성 제품 중 다수는 단백질제를 함유하여 저온에서 보관해야 하는 등의 특별한 보관 조건이 요구되며, 스펀지나 글루 타입이 대부분인 구조적인 특성, 시술상의 어려움 등으로 신체 내의 장기, 조직 등 환부에 용이하게 점착되지 못하는 단점이 있다. 또한 외용 지혈제는 밴드 형태가 대부분으로 지혈효과가 낮고, 지혈 속도가 빠르지 않으며, 기 개발된 스프레이 타입의 지혈제는 산화 셀룰로스를 재료로 하여 이물 반응 및 염증 반응으로 인해 지혈제로 사용되기에 부담이 있고, 단순 지혈 기전만으로 작용되어 지혈 후의 상처 보호나 유착방지 효과를 위해서는 추가적인 처치가 필요하였다.

또한 수술 후 발생하는 장기 및 조직의 유착은 손상된 조직의 세포가 증식하 고 재생하는 과정에서 일어나는 생리현상이지만, 과도하게 조직이 유착되거나 의도하지 않은 다른 조직 및 장기와의 유착은 장기나 조직의 기능에 장애를 초래해, 경우에 따라서는 유착박리 재수술이 필요하기도 하고 생명을 위협하는 요인이 되기도 한다. 수술 후 발생하는 조직의 유착은 인체의 거의 모든 부분에서 일어나며, 특히 복부수술 후에 장 유착의 원인으로는 복강 내에 유입된 이물질들, 감염에 따른 염증반응, 조직의 허혈, 혈액응고, 장막의 파열 등이 알려져 있지만, 임상적으로 이를 예방하기 위한 확실한 방법이 현재까지 없는 실정이다. 따라서 출혈 후 유착이 일어날 가능성은 아주 높지만 지혈뿐만 아니라 유착까지 방지하는 효과를 갖는 지혈제는 현재 개발되어 있지 않으며, 오히려 산화 셀룰로스로 제조된 직물형태의 지혈 거즈 등을 사용 시, 생체 내에서 분해될 때 산성의 분해물을 배출하게 되어 염증반응을 다소 유발할 수도 있고 유착을 더 촉진시킬 수도 있게 된다. 따라서 넓고 불규칙한 환부에 정확히 도포되고, 지혈 기전을 형성하며 지혈 및 상처 보호, 또는 유착방지의 효과까지 기대할 수 있는 기능성 지혈제를 개발하고자 한다.

현재 사용되는 지혈제용 재료는 다당류를 포함한 생체유래 천연고분자, 비생체유래 천연고분자 등이 있으며, 구체적으로 oxidized cellulose(OC), methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, calcium alginate, dextran sulfate, sodium hyaluronate(HA), chondroitin sulfate(CS) 및 collagen, fibrin, gelatin 등이 사용 가능한 것으로 알려져 있다. 이 재료들은 단독으로 또는 특정한 구조를 이루어 함께 사용되고 있다.

상기와 같은 지혈제에 대한 종래기술로 미국특허 제 6,706,690호는 젤라틴을 원료로 하여 가교된 생물학적으로 적합한 고분자와 가교되지 않은 생물학적 으로 적합한 고분자로 구성된 건조된 혈액활성 조성물에 관한 특허로 가교된 고분자는 혈액에 노출 시, 하이드로젤로 되고 비가교 고분자는 상대적으로 빨리 녹아 지혈제나 약물 전달체로 사용할 수 있는 조성물을 설명하고 있다

또한, 미국특허 제 7,262,181호에는 메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로스, 그리고 의약적으로 사용 가능한 염 형태의 칼복시메틸 셀룰로스와 같은 수용성 셀룰로스 에테르 유도체와 특히, 생체 내에서 흡수 가능한 수용성 셀룰로스 에테르 유도체로 구성된 지혈재료에 대하여 기재하고 있으며 그 구조는 섬유, 직물, 부직포, 스폰지, 필름, 캡슐, 컬럼, 콜로이드 형태이다.

그리고 미국특허 제 6,432,415호 에는 다양한 용해도를 가진 많은 약물을 특정 부위로 보내기 위한 운반체로, 젤이나 에어로졸로 적용하며, 수용성이 아닌 알킬 셀룰로스와 휘발성 용제와 물, 용해제제와 분산제가 혼합된 조성물 특허에 대해 기재하고 있다.

미국 특허 제 6,372,796에서도 자상, 화상, 창상 등에 의한 다양한 상처의 빠른 지혈과 상처의 2차적인 감염을 막기 위한 에어로졸로서, 미세분산된 폴리언하이드로글루쿠로닉염 분사제로 이루어진 시스템에 대해 기재하고 있으며, 지혈제로서의 사용에 관한 것이다. 비슷한 형태로 출원한 출원번호 WO2006/006140A1은 생체결합성 고분자인 펙틴과 글리세롤 가소제 재료의 조성물에 관한 특허이며 미세분산된 산화 셀룰로스로 구성되어 상처에 분산되고, 면도상처나 작은 자상 등의 벗겨진 상처 표면에 지엽적으로 처치된다.

하이드로겔, 섬유, 폼, 부직포 등의 형태를 갖는 기존 지혈제들은 제품의 상처부위에 빠르고 정확하게 도포되기 어려우며, 처치 시 의료진의 접촉에 의한 감염의 위험이 있어 효과가 제대로 발현되기 어렵다. 또 산화 셀룰로스를 원료로 하는 지혈제는 생체 유래물질이 아니기 때문에 생체적합성이 다른 생체 유래물질에 비하여 낮으며, 분해 시 산성 pH를 나타내기 때문에 트롬빈 또는 피브리노겐을 포함하는 산 민감성 지혈성 단백질과 접촉 시 빠르게 변성 되므로 염증의 가능성이 높다. 또한 제품의 형태가 에어로졸인 경우 넓은 부위에 쉽게 도포할 수는 있으나, 지혈의 효과만을 가지며 상처 부위에 도포했을 때 제대로 고정되지 못하고 흘러내릴 수 있어 상처의 치유 단계에 따른 지혈, 상처 보호 등의 역할을 순차적으로 기대하기 어렵다. 또한 체외 상처가 아닌 수술 중의 지혈의 경우에는 지혈과 상처 보호뿐 아니라, 상처와 혈액에 의한 유착까지 고려해야 한다.

현재 판매되고 있는 지혈제 제품 중 ㈜ 녹십자의 그린플라스트는 국내 지혈제 시장의 70% 이상을 점유한 제품이며 수술 시 작은 환부에 처치하여 젤화시켜 사용한다. 그러나 트롬빈과 피브린 글루를 혼합해 사용하는 제품으로 냉장 보관해야 하는 단점이 있으며, 넓은 부위에 빠르게 처치하기 어려운 단점이 있다. 한편, 스폰지 형태의 Gelfoam 은 젤라틴을 원료로 한 제품으로 수술 시 지혈에 많이 사용되 고 있으나 체외의 상처에 처치하기에 어려우며 수술진의 손에 의한 감염의 위험이 있고 수술 부위의 수분을 최소화해야 하는 제약이 있다. 또한 Johnson & Johnson의 Surgicel과 BD의 Oxicel은 산화 셀룰로스로 제조된 직물형태의 지혈 거즈로 봉합하기 어려울 때 주로 사용되나, 위에서 설명하였듯이 생체 내에서 분해 시 산성의 분해물을 배출하게 되어 염증반응을 다소 유발할 수 있고 역시 수술 부위에 적용 시 접촉에 의한 감염이 있을 수 있다. Altracel의 스프레이 타입 지혈제 Seal on은 산화 셀룰로스로 제조된 지혈제로 휘발성 용제와 가스를 운반체로 하여 상처에 도포되는 제품으로 상처에 적용하기 용이하다. 그러나 체외 상처에만 적용할 수 있으며 지혈 효과를 위해 도포되었을 때 상처 부위에서 흐를 수 있고, 작은 상처에 대한 지혈은 가능하나 지혈 및 소독, 상처 보호의 효과는 기대할 수 없다.

지혈제는 그 목적과 용도에 맞게 사용되기 위해 여러 조건을 만족시켜야 한다. 첫째, 우수한 지혈 효과를 위해 환부에 빠르고 정확하게 도포할 수 있어야 하며, 둘째, 조직 반응과 치유 과정에서 체내에 안전해야 하므로 이물성 염증 반응이 최소화 되어야 한다. 셋째로 체내 기관에 남겨졌을 때 완벽하게 분해, 흡수되어야 하고 넷째로 일반 사용자와 의사가 적용하기에 편리하고 수술 시에는 접촉에 의한 오염이 없어야 한다. 또한 처치 후 환부에 확실히 고정되어야 하고 지혈 및 상처 보호의 효과까지 기대할 수 있으며 수술 후에 흔히 유발되는 유착까지 방지할 수 있다면 아주 바람직한 지혈제라 할 수 있을 것이다.

본 발명은 종래 겔, 용액, 스폰지, 직물, 에어로졸 형태 지혈제의 단점이었던 처치 용이성 및 처치 범위의 협소함, 접촉에 의한 오염 가능성, 그리고 산화 셀룰로스, 젤라틴, 단백질 제제 함유 지혈제 등을 원료로 하는 지혈제의 단점이었던 염증 및 이물 반응, 분해 시의 변성 가능성, 보관 조건의 까다로움 등을 개선하여 지혈 성능의 향상과 함께 사용자의 이용편의성을 향상시킬 수 있는 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 지혈 기능 성분과 열감응성 기능 성분이 2중 미립자 구조를 가짐으로써, 상처에 대한 지혈효과 및 환부에 대한 점착성과 상처 보호 효과를 높여 체외 상처에 활용 시 빠른 지혈 효과 및 드레싱의 상처 보호 효과를 가지며 수술 과정의 지혈 시 넓은 부위에 대한 빠른 지혈 효과 및 상처에 대한 유착 방지 효과를 가지는 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 휘발성 용매 혹은 기체를 충전하여 체외용으로 환자가 스스로 용이하게 환부에 처치할 수 있고 지혈 및 상처보호 기능을 가지며, 수술 중 의사가 사용시 air-gun을 이용하여 넓은 부위에 빠르게 도포 가능하며, 조작이 간편하고 접촉에 의한 감염가능성의 감소 및 지혈, 유착방지 효과를 가지는 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

a) 생분해성, 생체적합성 고분자로 이루어진 2중 미립자의 외부층; 및

b) 열감응성 기능성 고분자로 이루어진 약물을 담지할 수 있는 2중 미립자의 내부층; 및

c) 휘발성 용매 혹은 기체로 이루어지는 운반체

를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물의 제조방법에 있어서,

a) 열감응성 기능성 고분자로 이루어지는 약물을 담지할 수 있는 2중 미립자의 내부 층을 형성하는 단계; 및

b) 생분해성, 생체적합성 고분자로 이루어지는 2중 미립자의 외부층을 형성하는 단계; 및

c) 휘발성 용매 혹은 기체로 이루어지는 운반체를 충전하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물의 제조방법을 제공한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명자들은 열감응성을 갖는 기능성 고분자의 표면에 지혈 성능을 가지는 생체적합성, 생분해성 고분자를 코팅한 2중 구조의 기능성 미립자를 형성하여 휘발성 용매 혹은 기체를 운반체로 충전 후 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물을 제조한 결과, 환부에 빠르고 쉽게 처치 가능하고, 지혈 성능을 가진 생체적합성, 생분해성 고분자가 빠른 지혈 효과를 보이며, 이후 열감응성 기능성 고분자가 상처에 점착된 채로 상처 보호 및 유착방지 효과를 보이는 것을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 지혈제에 대하여 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

a) 2중 구조의 미립자

상기 2중 구조 미립자의 외부층은 생분해성, 생체적합성 고분자로 이루어진다. 본 발명에서 사용되는 상기 생분해성, 생체적합성 고분자는 콘드로이틴설페이드, 더마탄설페이드, 케라탄설페이드, 헤파란설페이드, 히알루론산, 알지네이트, 헤파린 등의 글리코아미노글리칸; 콜라겐, 젤라틴, 엘라스틴, 피브린 등과 같은 단백질; 베지칸, 아글라칸, 파르칸, 데콜린, 비글리칸, 셀그리신, 신데칸 등과 같은 프로테오글리칸; 피브로넥틴, 라미닌, 비트로넥틴, 트롬보스폰딘, 테네이신 등과 같은 글리코프로틴; 포스파티딜콜린, 포스파티딜세린, 포스파티딜에탄올아민, 스핑고미에린 및 그 유도체 등의 인지질; 또는 셀레브로시드, 강그리오시드, 갈락토세레비오시드 및 그 유도체, 콜레스테롤 등의 당지질 등이 사용될 수 있다.

상기 2중 구조 미립자의 내부층은 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜

공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리락틱산 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리락틱글리콜산 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리카프로락톤 공중합체 중 선택된 하나 혹은 둘 이상의 공중합체로 이루어지며 이는 인체에 무해하고 그 고유의 특성인 열감응성을 이용하여 사용이 편리하고 지혈제의 지혈 및 상처 보호와 유착방지의 효과를 증진시킬 수 있다. 이 공중합체의 분자량은 1,000 dalton 이상 100,000 dalton 이하의 것이 선호되며, 특히 분자량 5,000 dalton 이상 50,000 dalton 이하의 것이 더욱 바람직하다.

미립자 내부층은 체내에서 체액에 용해되는 경우 적절한 조성으로 혼합되

거나 혹은 화학적으로 결합된 공중합체의 열감응성에 의하여 체온에 의해 젤화되어 조직의 상처부위에 집중적으로 존재하면서 상처 보호 및 유착방지의 장벽으로 작용하게 된다. 상기의 미립자 내부층은 약물을 포함할 수 있으며, 약물로는 조기에 지혈을 촉진할 수 있는 트롬빈, 아프로티닌, 그리고 스테로이드계 및 비스테로이드계 항염증제 등 중에서 하나 혹은 둘 이상의 조합물을 선택하여 사용할 수 있다. 약물의 함량은 0.1 ~ 40 중량% 인 것이 선호되며, 0.1 중량% 이하인 경우 약물에 의한 효과가 기대보다 미약할 수 있으며, 40 중량% 이상인 경우 미립자 내부에 안정적으로 혼합되기 어렵다.

미립자의 외부층은 가교제에 의해 가교될 수 있으며, 가교제로는 Mg² ⁺, Mn² ⁺, Ca²⁺, Co² ⁺, Cu² ⁺, Sr² ⁺, Ba² ⁺, Fe² ⁺ 에서 선택된 1종 이상의 양이온을 포함하는 화합물, 또는 키토산(chitosan), 글루타르알데히드(glutaraldehyde), 포르말린(formalin), 폴리-엘-라이신(poly-L-lysine), 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리메타크릴산(polymethacrylic acid)을 포함하는 아크릴산계 고분자, 도파민(dopamine)을 포함하는 하이드록실아민 화합물, 이소류신(isoleucine), 페닐알라닌(phenylalanine), 류신(leuchine), 트레오닌(threonine), 리신(lysine), 트립토판(tryptophan), 메티오닌(methionine), 발린(valline), 히스티딘 (histidine), 알라닌(alanine), 아르기닌(arginine), 아스파라긴(asparagines), 아스파테이트(aspartate), 시스테인(cysteine), 글루타민(glutamine), 글루타메이 트(glutamate), 글리신(glycine), 플롤린(proline), 세린(serine), 티록신(tyrosine) 등을 포함하는 아미노산류 및 이의 고분자를 사용할 수 있다.

상기한 2중 구조의 미립자에서 생분해성 지혈 작용 고분자는 20 ~ 99 중량%인 것이 바람직하며, 열감응성 공중합체는 1 ~ 80 중량%인 것이 바람직하다. 생분해성 지혈 고분자가 20 중량% 이하로 적으면 상처나 피부 표면에서 제대로 혈전을 형성하지 못해 지혈작용이 반감되며, 열감응성 공중합체가 80 중량% 이상으로 혼합되면 지혈효과를 기대하기 어렵고, 저온에서도 젤화되어 사용이 불편할 수 있다.

상기 2중 구조 미립자는 0.01 마이크로미터 ~ 400 마이크로미터의 직경으로 제조되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 마이크로미터 ~ 200 마이크로미터로 제조되는 것이다. 2중 구조의 미립자가 너무 작으면 생분해성 지혈성 고분자와 열감응성 공중합체가 적절한 비율로 미립자를 형성하지 못하여 지혈 및 상처 보호 기능을 적절하게 수행하기 어려우며, 미립자가 너무 크면 스프레이를 이용한 도포 시 미립자의 토출이 어렵다. 따라서 적절한 교반속도를 통해 일정 크기의 미립자를 제조하여야 스프레이가 용이하면서 지혈 및 상처 보호 효과까지 최대로 갖는 지혈제를 개발할 수 있다.

b) 휘발성 운반체

상기된 본 발명에 사용되는 휘발성 운반체는 휘발성 용매로 에탄올, 이소프로판올, 프로판올, 부탄올, 1,1-fluoroethane, 액화프로판, 액화부탄, 질소, 공기, 이산화탄소 등이 사용될 수 있다.

상기 휘발성 운반체는 전체 조성물에서 20 ~ 90 %로 함유되는 것이 바람직하 며 더욱 바람직하게는 30 ~ 80 %로 제조되어야 한다. 상기 휘발성 운반체의 함유량이 20 % 미만이거나 90 %를 초과하면 목적으로 하는 스프레이의 용이성, 균일한 섞임, 지혈을 위한 충분한 도포 등을 충분히 확보할 수 없다는 문제점이 있다.

상기 지혈제는 상처부위에 처리하기 쉽고, 또한 체외의 상처 조직에 적용될 때 2중 기능성 미립자의 생분해성, 생체적합성 고분자가 혈전을 형성하여 지혈 작용을 하고, 열감응성 공중합체가 조직과 상처에 대한 점착성을 높이고, 담지된 약물이 이러한 지혈 작용을 더 촉진하거나 소독 및 항염 작용을 할 수 있으며 상처 보호 및 유착 방지 효과를 나타내는 특성이 있다. 또한 접촉면에서 생체적합성이 우수하므로 분해 시 일어날 수 있는 염증반응이나 잔존 가능성등이 적다.

본 발명의 제조방법으로 a) 에멀젼을 형성한 후 건조하여 분말을 제조하는 방법, b) 에멀젼을 비용매에 석출하여 분말을 제조하는 방법, c) 내부층용 분말에 스프레이 코팅을 한 후 건조하여 제조하는 방법, d) 생분해성 지혈성 고분자와 열감응성 공중합체를 혼합 후 스프레이 건조하여 분말을 형성하는 방법, e) 전기분사에 의해 분말을 제조하는 방법, f) 생분해성 지혈성 고분자와 열감응성 공중합체를 혼합하여 건조한 분말을 분쇄하여 미립자로 만드는 방법 등이 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물은 종래 겔, 용액, 스폰지, 직물, 에어로졸 형태 지혈제의 문제점이었던 처치 용이성 및 처치 범위의 협소함, 접촉에 의한 오염 가능성 등과 산화 셀룰로스, 젤라틴, 단백질 제제 함유 지혈제 등을 원료로 하는 지혈제의 단점이었던 염증 및 이물 반응, 분해시의 변성 가능성, 보관 조건의 까다로움 등을 개선하였고, 환부에 빠르고 쉽게 처 치 가능하며, 지혈 성능을 가진 생체적합성, 생분해성 고분자가 빠른 지혈 효과를 보이며, 이후 열감응성 기능성 고분자가 상처에 점착된 채로 상처 보호 및 유착방지 효과를 나타낼 수 있게 된다.

본 발명을 통하여 앞서 언급된 종래 기술의 문제점들을 해결하고, 지혈제로써의 요구조건에 적합한 지혈제를 개발할 수 있었다.

본 발명에 따른 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물은 종래 겔, 용액, 스폰지, 직물, 에어로졸 형태 지혈제의 문제점이었던 처치 용이성 및 처치 범위의 협소함, 접촉에 의한 오염 가능성 등과 산화 셀룰로스, 젤라틴, 단백질 제제 함유 지혈제 등을 원료로 하는 지혈제의 단점이었던 염증 및 이물 반응, 분해시의 변성 가능성, 보관 조건의 까다로움 등을 개선하였고, 환부에 빠르고 쉽게 처치 가능하며, 지혈 성능을 가진 생체적합성, 생분해성 고분자가 빠른 지혈 효과를 보이며, 이후 열감응성 기능성 고분자가 상처에 점착된 채로 상처 보호 및 유착방지 효과를 나타낼 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시 예를 제시하나, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시 예들에 한정되는 것은 아니다.

[실시 예 1~10]

실시 예 1∼7. 2중 구조 미립자 제조

하기 표 1에 나타낸 바와 같이 생분해성, 생체적합성 고분자의 종류, 함량, 열감응성 공중합체의 함량를 달리하여 2중 구조 미립자를 제조하였다.

실시 예 8∼10. 열감응성 공중합체에 약물 담지

하기 표 2에 나타낸 바와 같이 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 공

중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리락틱산 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리락틱글리콜산 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리카프로락톤 공중합체 중 선택된 하나 혹은 그 이상의 공중합체 용액을 제조할 때 약물을 담지할 수 있으며, 담지되는 약물의 종류, 함량을 달리하여 제조하였다.

하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 약물의 함유량에 상관없이 제조가 용이하고 쉽게 분산되나 함량이 낮은 경우, 강한 약리 효과를 기대하기 어려웠다.

구분	생분해성 생체적합성 고분자		열감응성 공중합체
구분	종류	함량 (중량%)	함량 (중량%)
실시 예 1	케라탄 설페이트	20	80
		40	60
		50	50
실시 예 2	히알우론산	20	80
		40	60
		50	50
실시 예 3	칼슘알지네이트	20	80
		40	60
		50	50
실시 예 4	젤라틴	20	80
		40	60
		50	50
실시 예 5	콜라겐	20	80
		40	60
		50	50
실시 예 6	피브린	20	80
		40	60
		50	50
실시 예 7	엘라스틴	20	80
		40	60
		50	50

구분	담지된 약물		열감응성 공중합체
구분	종류	함량 (중량%)	함량(중량%)
실시 예 8	트롬빈	0.1	99.9
		1.0	99.0
		5.0	95.0
실시 예 9	아프로티닌	0.1	99.9
		1.0	99.0
		5.0	95.0
실시 예 10	센텔라아시아티카	0.1	99.9
		1.0	99.0
		5.0	95.0

실시 예 11~12. 휘발성 운반체의 충전

하기 표 3에 나타낸 바와 같이 생분해성, 생체적합성 고분자와 열감응성 공중합체로 제조된 2중 구조의 캡슐화된 미립자를 휘발성 운반체에 분산시킬 때, 2중 구조의 캡슐화된 미립자와 휘발성 운반체를 달리하여 제조하였다.

구분	휘발성 운반체		2중구조 캡슐화된 미립자
구분	종류	함량 (중량%)	함량(중량%)
실시 예 11	에탄올	10	90
		40	60
		70	30
실시 예 12	1,1-fluoroethane	10	90
		40	60
		70	30

상기 휘발성 운반체의 함유량이 20% 미만일 때는 스프레이가 용이하지 않고, 균일하게 섞이지 못했다.

실시 예 13

n-Hexane 용액에 열감응성 공중합체(poloxamer)를 10 중량%로 용액을 첨가하면서 교반하여 에멀젼을 형성한 후 젤라틴 10 중량% 용액을 첨가하여 다시 교반하였다. 이때 교반 속도는 4500 rpm으로 유지시켜 주어, 이중 에멀젼을 형성하였다. 이렇게 만들어진 에멀젼 용액을 과량의 에탄올에 적하하면서 교반하였다. 석출된 입자를 원심분리하고 이를 sieve를 이용하여 50-200 마이크로미터 크기의 입자를 분리하였다. 분리된 입자를 액화프로판 가스 70 중량%로 충전하여 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물을 제조하였다.

실시 예 14. 에스디 - 래트 ( SD - rat ) 에서의 체내 안전성 시험

실시 예 13에서 얻어진 미립자 지혈제 (도 4와 도 5에서 powder로 명시)를 8주령의 건강한 에스디-래트 (SD-rat)의 간을 절제한 후 그 지혈효과를 확인한 후, 수술 다음 날 잔존 여부 및 2주 후에 주변 조직에서의 염증여부를 확인하였다. 음성대조군 (도 4와 도 5에서 control로 명시)은 아무런 처리도 하지 않았으며, 양성대조군은 시판중인 지혈제인 Surgicel을 사용하였다. 그 결과, 미립자 지혈제는 빠르게 출혈부위에 작용하여 출혈 시의 혈액 손실량을 줄이는 효과가 있었으며 그 결과 출혈로 인한 사망개체수도 감소하였다. 그리고 수술 다음 날 도 4에 나타난 바와 같이, Surgicel은 아직 분해가 일어나지 않아 절제간 주위에 거의 대부분 남아있는 반면, 실시 예 13에 따라 제조된 미립자 지혈제는 완전히 분해되어 음성대조군 (control)과 같은 조직상태를 보였다. 또한 2주 후에 지혈제를 처리한 주변 조직을 관찰한 결과, Surgicel을 처리한 경우 지혈부위 주변으로 유착정도가 심각하였으나 실시 예 13에 따라 제조된 미립자 지혈제는 유착방지효과까지 보여 내용(체내 수술 시) 지혈제로서 빠르고 용이한 지혈효과뿐만 아니라 유착방지효과까지 보였다. 관찰 후 장기들을 적출하여 분석한 결과, 도 5에서 보이는 바와 같이 대조군들과 마찬가지로 미립자 지혈제에서도 염증세포의 침윤이나 세포 괴사 등의 이상반응은 없었다.

이상에서 본 발명의 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이, 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명의 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물 제품의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자의 모식도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물에 담지된 약물의 주사전자현미경 사진이다.

도 4는 실시 예에 따라 제조한 미립자 지혈제 (이하 분말지혈제)를 에스디-래트 (SD-rat)에 처치한 지 2주 후에 시판 지혈제인 Surgicel과 분말지혈제의 분해정도의 비교그림이다.

도 5는 실시 예에 따라 제조한 미립자 지혈제 (이하 분말지혈제)를 에스디-래트 (SD-rat)에 처치한 지 2주 후에 liver, kidney, spleen의 H&E 염색(x100) 비교 그림이다.

Claims

a) 이중 구조의 미립자의 구성 중 생분해성, 생체적합성 고분자로 이루어지는 외부층;

b) 열감응성 기능성 고분자로 이루어지는 약물을 담지할 수 있는 내부층; 및

c) 휘발성 용매 혹은 기체로 이루어지는 운반체

를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물.
1에 있어서,

상기 a)의 2중 구조 미립자 구성 중 외부층은 콘드로이틴설페이드, 더마탄설페이드, 케라탄설페이드, 헤파란설페이드, 히알루론산, 알지네이트, 헤파린 등의 글리코아미노글리칸; 콜라겐, 젤라틴, 엘라스틴, 피브린 등과 같은 단백질; 베지칸, 아글라칸, 파르칸, 데콜린, 비글리칸, 셀그리신, 신데칸 등과 같은 프로테오글리칸; 피브로넥틴, 라미닌, 비트로넥틴, 트롬보스폰딘, 테네이신 등과 같은 글리코프로틴; 포스파티딜콜린, 포스파티딜세린, 포스파티딜에탄올아민, 스핑고미에린 및 그 유도체 등의 인지질; 또는 셀레브로시드, 강그리오시드, 갈락토세레비오시드 및 그 유도체, 콜레스테롤 등의 당지질 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 혹은 둘 이상의 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물.
2에 있어서,

상기 a)의 2중 구조 미립자 구성 중 외부층은 가교제에 의해 가교될 수 있으며, 가교제로는 Mg, Mn, Ca,Co, Cu, Sr,Ba,Fe에서 선택된 1종 이상의 양이온을 포함하는 화합물, 또는 키토산(chitosan), 글루타르알데히드(glutaraldehyde), 포르말린(formalin), 폴리-엘-라이신(poly-L-lysine), 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리메타크릴산(polymethacrylic acid)을 포함하는 아크릴산계 고분자, 도파민(dopamine)을 포함하는 하이드록실아민 화합물, 이소류신(isoleucine), 페닐알라닌(phenylalanine), 류신(leuchine), 트레오닌(threonine), 리신(lysine), 트립토판(tryptophan), 메티오닌(methionine), 발린(valline), 히스티딘 (histidine), 알라닌(alanine), 아르기닌(arginine), 아스파라긴(asparagines), 아스파테이트(aspartate), 시스테인(cysteine), 글루타민(glutamine), 글루타메이트(glutamate), 글리신(glycine), 플롤린(proline), 세린(serine), 티록신(tyrosine) 등을 포함하는 아미노산류 및 이의 고분자 중 선택된 하나 혹은 둘 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 미립자 조성물.
1에 있어서,

상기 b)의 열감응성 기능성 고분자로 이루어지는 내부층은 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리락틱산 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리글리락틱콜산 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리카프로락톤 공중합체중 선택된 하나 혹은 둘 이상의 공중합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 미립자 조성물.
4에 있어서,

선택된 공중합체의 분자량이 1,000 dalton 이상 100,000 dalton 이하인 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물.
1에 있어서,

상기 b)의 열감응성 기능성 고분자로 이루어지는 내부층은 약물을 담지할 수 있으며, 약물로는 조기에 지혈을 촉진할 수 있는 트롬빈, 아프로티닌 등, 그리고 스테로이드계 및 비스테로이드계 항염증제 등 중에서 하나 혹은 둘 이상의 조합물을 선택하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물.
6에 있어서,

상기 b)의 내부층에 담지되는 약물이 0.1~ 40 중량%인 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물.
2에 있어서,

상기 a)의 생분해성, 생체적합성 고분자가 20 ~ 99 중량%이고 상기 b)의열감응성 기능성 공중합체가 1 ~ 80 중량%인 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐 화된 기능성 미립자 조성물.
1에 있어서,

상기 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물의 제조방법에 있어서,

a) 열감응성 기능성 고분자로 이루어지는 약물을 담지할 수 있는 2중 미립자의 내부 층을 형성하는 단계; 및

b) 생분해성, 생체적합성 고분자로 이루어지는 2중 미립자의 외부층을 형성하는 단계; 및

c) 휘발성 용매 혹은 기체로 이루어지는 운반체를 충전하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 기능성 미립자 조성물의 제조방법.
9에 있어서,

상기 a)와 b)의 2중 구조 미립자가 제조될 때, a) 에멀젼을 형성한 후 건조하여 분말을 제조하는 방법, b) 에멀젼을 비용매에 석출하여 분말을 제조하는 방법, c) 내부층용 분말에 스프레이 코팅을 한 후 건조하여 제조하는 방법, d) 생분해성 지혈성 고분자와 열감응성 공중합체를 혼합 후 스프레이 건조하여 분말을 형성하는 방법, e) 전기분사에 의해 분말을 제조하는 방법, f) 생분해성 지혈성 고분자와 열감응성 공중합체를 혼합하여 건조한 분말을 분쇄하여 미립자로 만드는 방법 중 선택된 하나의 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 캡슐화된 기능성 미립자 조 성물의 제조방법.
1에 있어서,

2중 구조 미립자가 제조될 때, 0.01 마이크로미터 ~ 400 마이크로미터의 직경으로 제조되는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물.
1에 있어서,

상기 c)의 휘발성 운반체가 에탄올, 이소프로판올, 프로판올, 부탄올, 1,1-fluoroethane, 액화프로판, 액화부탄, 질소, 공기, 이산화탄소 등이 사용 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물.
12에 있어서,

상기 c)의 휘발성 운반체가 전체 조성물에서 20 ~ 90 %로 함유되는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물.
12에 있어서,

상기 생분해성, 생체적합성 고분자와 열감응성 기능성 공중합체를 수술 시 적용할 때 air-gun을 이용하여 도포할 수 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물.
12에 있어서,

상기 생분해성, 생체적합성 고분자와 열감응성 기능성 공중합체를 체외 상처에 적용할 때 액화프로판 가스를 운반체로 하여 도포할 수 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 캡슐화된 기능성 미립자 조성물.