KR20110125026A

KR20110125026A - 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔

Info

Publication number: KR20110125026A
Application number: KR1020100044553A
Authority: KR
Inventors: 임윤묵; 노영창
Original assignee: 한국원자력연구원; 한국수력원자력 주식회사
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2011-11-18
Also published as: KR101171864B1

Abstract

본 발명은 생체적합성 고분자, 점착성 고분자, 다가 알코올, 약용식물 추출물 및 수분 증발 방지막을 포함하여 구성되는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔에 관한 것으로, 본 발명에 따른 수화겔은 생체적합성 고분자, 점착성 고분자 및 다가 알코올을 약용식물 추출물에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 얻은 수용액을 친수성 부직포 및 통기성 폴리에틸렌 필름을 합지한 수분 증발 방지막에 도포 및 캐스팅하는 단계(단계 2); 상기 단계 2에서 얻은 캐스팅된 겔을 응고시켜 예비 수화겔을 형성하는 단계(단계 3); 상기 단계 3에서 얻은 예비 수화겔의 표면에 박리 필름을 덮고 포장하는 단계(단계 3); 및 상기 단계 4에서 얻은 포장된 겔을 방사선으로 조사하고 멸균하는 단계(단계 5)를 포함하여 이루어지는 방법에 의해 제조될 수 있으며, 상기 수화겔은 겔화율, 팽윤도 및 점착력이 향상됨으로써 같은 용적 내에 많은 유효성분을 함유할 뿐만 아니라, 약물을 장시간 동안 효과적으로 투여할 수 있으므로 알레르기성 피부질환을 개선하는데 유용하게 사용될 수 있다.

Description

피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔{Hydrogels for the amelioration of allergic skin diseases with improved adhesion}

본 발명은 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔에 관한 것이다.

아토피는 라틴어로 atopia이며, 괴상한(odd)의 뜻을 가진 단어로서 과민한 반응을 일으키기 쉬운 체질을 말한다. 아토피는 아토피 유발인자를 가지고 있는 사람의 피부 및 호흡기 점막, 안점막, 장점막 등에 일련의 알레르기 증상을 야기한다. 아토피 유발인자를 가지고 있는 사람은 집먼지, 진드기, 동물의 털, 음식물, 꽃가루, 곰팡이 등과 같은 외부환경에서 자주 접하는 단백물질에 대한 피부반응검사에서 흔히 두드러기 반응을 나타내며, 특정 단백물질을 먹거나 흡입하면, 가려움증, 피부발작, 두드러기, 혈관부종, 재채기, 콧물, 코막힘, 결막충혈, 눈물 등의 증상을 나타낸다. 상기 증상들을 야기하는 아토피 유발인자는 유전되어 가족적으로 나타난다. 아토피 유발인자에 의한 알레르기성 피부질환으로는 아토피 피부염, 알레르기성 비염, 천식, 알레르기성 결막염, 알레르기성 장관염, 아토피성 두드러기 등이 있으며, 이들 질환은 환자 개개인의 유전적 소인, 환경, 연령 등에 따라 단독으로 또는 복합적으로 동시에 나타날 수 있다. 그 중 아토피 피부염은 아토피 알레르기를 가진 사람에게서 나타나는 대표적인 알레르기성 피부질환이다.

아토피 피부염은 만성 혹은 재발성 피부염으로써 피부 병변의 특징적인 모양 및 분포와 개인적 혹은 가족적인 아토피 병력을 갖는 유전적 소인을 보인다. 즉, 아토피성 체질을 타고난 경우에 발생하는 매우 흔한 피부질환이다. 대부분 영아기 또는 유아기부터, 특히 생후 2개월 전후에 태열의 형태로 시작되어 약 50%가 생후 2세 이전에 발생하며, 5세 이전에는 증상을 나타낸다. 성인이 되어 처음 증상이 나타나는 예는 극히 드물고 대부분은 성장과 더불어 증상이 완화되거나 사라지며 유아기 발생환자의 절반이 2세 이전에 호전되는 것으로 알려져 있다.

상기 아토피 피부염의 증세로는 크게 소양증(가려움증), 만성적 피부 건조, 삼출액 용출, 박피의 형성 등이 있으며, 이중 피부 박피, 박탈 등은 소양증으로 긁어 생기며 2차 세균 감염의 원인이 되기도 한다. 또한 아토피 피부염은 대부분 피부 건조증을 동반하는데, 건조 피부는 소양증을 악화시키고, 소양증에 의한 피부자극이 다시 아토피 피부염을 악화시킨다. 따라서, 아토피 피부염을 치료하기 위해서는 피부의 건조를 막는 것이 중요하다.

상기 아토피 피부질환은 정확한 병태생리는 아직까지 완전히 이해되고 있지 않으나 유전적 소인과 함께 면역학적, 비면역학적 기전이 관여하리라고 생각되고 있다. 아토피 피부염의 대부분을 차지하는 외인성 아토피 피부염은 면역 글로불린 E(IgE)와 연관된 면역기전에 의하여 발생되는데 특정 알레르겐에 대한 속발성 면역 반응보다는 T-세포 이상에 의한 원발성 면역반응이 관여한다는 보고들이 많다. 아토피 피부염 환자에서 세포 매개성 면역기능 장애가 면역 글로불린 E의 증가와 관련이 있음이 밝혀지면서 속발성 면역 반응 외에도 원발성 면역반응이 아토피 피부염의 병인에 관여한다고 주장하는 보고들이 증가하고 있다(이기영, 최신알레르기 진료, 한국의학사, 서울, 2001, pp23-52).

아토피 피부염 환자에서 세포 매개성 면역 장애는 약 80%까지 발생하는 것으로 알려져 있으며, 바이러스 및 피부 사상균 등에 의한 피부 감염증에 대하여 감수성이 증가되고 접촉 알레르겐에 대한 감수성은 감소되는 경향을 보인다. 과거에는 T-세포 성숙 결핍설, CD8+ 억제 T-세포의 수적 감소 등이 보고된 바 있으나 최근엔 CD4+ T-세포의 역할이 더욱 중요한 것으로 알려지고 있다. 즉, B 세포로부터 면역글로불린 E의 생성을 유도 또는 촉진하는 인터루킨(interleukin) 4, 5와 증폭시키는 인터루킨 6 등을 분비하는 T-세포는 CD4+ T-세포 중 Th2 세포인데 아토피 질환자들의 피부에서 Th1 세포에 비하여 Th2 세포가 높게 존재하는 것이 밝혀졌다. 이러한 싸이토카인(cytokine)들은 비만세포, 대식세포, 호염구 등의 면역세포를 자극하여 히스타민(histamine), 루코트리엔(leukotrien), 프로스타글란딘(prostaglandin), 일산화질소(NO) 등의 분비를 촉진하게 되고 이들 염증 매개 물질이 피부의 염증반응을 촉진하는 것으로 알려져 있다.

상기와 같이 현재까지 알려진 아토피 피부염의 병인, 기전, 증상 등을 감안하여 아토피 피부염에 대한 치료제가 개발되고 있으며, 그 결과 천연 또는 합성의 면역억제제, 스테로이드제, 항히스타민제 등 다수가 개발되었다. 그러나, 종래 아토피 피부염에 대한 치료제로 사용되는 스테로이드제 및 항히스타민제 등은 증상을 일시적으로 완화해주는 효과는 있으나 지속적인 효과를 유지하지는 못하고 있다.

또한, 아토피 피부염 치료에서 중요한 것 중 하나는 피부의 건조를 막는 일인데, 현재까지 출시된 보습제들, 예를 들면 비즈 왁스(bees wax), 글리세린(glycerine), 프로필렌 글리콜(propylen glycol), 지방산 등은 수분 증발을 효과적으로 제어하지 못하여 보습효과를 효과적으로 유지시킬 수 없다.

한편, 수화겔은 습윤 상태가 지속적으로 요구되는 화상치료 또는 피부 재생을 목적으로 사용되는 재료로서 상기 수화겔이 대개 60% 이상의 수분을 함유하여야만 상기 목적으로 이용될 수 있다. 상기 수화겔은 혈액, 체액 및 생체조직과 친화성이 있어 상처용 드레싱으로 사용될 수 있으며, 이외에도 콘택트 렌즈 및 연골에도 사용될 수 있다.

상기 목적에 이용될 수 있는 수화겔을 제조하기 위해서는 수화겔을 형성할 수 있는 고분자의 선택이 선행되어야한다. 상기 고분자는 3차원의 망상구조를 가져야 하며, -카르복실기(COOH), -아미드기(CONH₂), -아마이드기(CONH), -술폰산기(SO₃H) 등의 친수성 관능기를 포함하여 물을 흡수하면서도 물에 용해되지 않아야 한다. 더욱 상세하게는 상기 수화겔에 사용될 수 있는 고분자가 구조의 특성상 모세관 및 삼투압 현상에 의해 물을 흡수하여 수분을 함유하게 되고, 정전기적, 친유성 상호작용뿐만 아니라 대개는 고분자쇄 사이에 공유결합 구조 때문에 물에 용해되지 않는 특징을 가져야 한다.

일반적으로, 수화겔에 사용되는 고분자는 합성고분자, 천연고분자 또는 그들의 혼합으로 제조되며, 상기 합성 고분자는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리비닐피롤리돈 등의 친수성의 합성고분자를 선택하여 사용할 수 있고, 상기 천연고분자는 카라기난, 젤라틴, 아가(agar), 알긴산염(alginate), 콜라겐, 키토산 등을 선택하여 사용할 수 있다.

이러한 수화겔의 제조방법으로는 화학 가교제 또는 개시제를 첨가하여 제조하는 화학적인 방법 및 방사선 조사기술을 이용하는 방법이 있다. 방사선 조사기술을 이용하는 방법은 화학 가교제 또는 개시제를 제거할 필요가 없어 화학 가교제 또는 개시제의 잔류로 인한 독성문제를 해결하고, 가교와 동시에 멸균을 겸할 수 있어 주목받고 있다. 또한, 방사선 조사기술을 이용하는 방법은 가교 과정에서 열을 가하지 않아도 될 뿐만 아니라, 동결상태에서도 가교가 가능하다는 장점이 있으며, 조성물을 변화시킬 필요없이 방사선 조사량의 조절만으로도 물리적 특성을 자유롭게 조절할 수 있다.

상기 수화겔에 대한 종래 기술로 미국등록특허 제5,389,376호는 방사선 가교법을 이용한 상처치료용 드레싱의 제조방법을 개시하고 있다. 상기 제조방법은 폴리비닐피롤리돈에 아가, 폴리에틸렌옥사이드를 혼합하고 이것을 방사선으로 조사하여 가교하여 이루어진다. 상기 발명은 방사선의 가교법의 특징, 즉 가교와 멸균을 동시에 추진할 수 있는 장점이 있으나, 폴리비닐피롤리돈과 아가의 혼합시 수화겔의 강도가 낮고, 혼용성이 좋지 않아서 강도가 약해 찢어지는 문제점이 있다.

또한, 미국등록특허 제5,480,717호는 점착제가 부착된 고분자 필름에 폴리비닐피롤리돈 수용액을 캐스팅하고 방사선으로 조사하여 제조된 수화겔을 개시하고 있다. 상기 발명의 수화겔은 강도가 약한 반면, 점착성이 너무 강하여 상처로부터 수화겔을 제조할 때 폴리비닐피롤리돈이 잔류하는 문제점이 있다.

나아가, 일본공개특허 제9-267453호 공보는 폴리비닐알코올을 기본 소재로 하고 여기에 다른 적층제를 첨가하여 물성을 개선하는 기술에 대하여 개시하고 있다. 상기 발명은 단순히 방사선 조사로 제품을 제조하기 때문에 물성 개선에 한계가 있으며, 방사선 조사를 하지 않고는 포장재에 형태를 유지시키면서 넣을 수 없기 때문에 2회에 걸쳐 방사선을 조사해야 하며, 환부에 장기 사용시에는 항균제를 별도로 사용해야 하는 문제점이 있다.

또한, 대한민국등록특허 제333317호는 폴리비닐피롤리돈 합성 고분자를 키토산, 키토산과 폴리에틸렌옥사이드, 또는 알긴산나트륨과 폴리에틸렌옥사이드와 혼합하여 수용액을 제조하는 단계 (단계 1); 상기 단계 1의 수용액을 시트 형태로 성형하는 단계 (단계 2); 상기 단계 2의 시트를 포장하는 단계 (단계 3); 및 상기 단계 3의 포장된 시트에 방사선을 조사하는 단계 (단계 4)로 이루어지는 상처 치료용 수화겔 드레싱의 제조방법을 개시하였고, 대한민국등록특허 제440239호는 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올 및 키토산, 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 생체 적합성 고분자의 수용액 또는 상기 생체적합성 고분자와 글리세린의 혼합물 수용액을 막 상에 도포하고 동결 및 해동을 수행하여 예비 수화겔을 성형하는 단계; 막 상에 성형된 예비 수화겔을 포장재료를 사용하여 포장하는 단계; 및 상기 포장된 예비 수화겔에 방사선을 조사하여 제조하는 상처 치료용 수화겔의 제조방법을 개시하였으며, 대한민국등록특허 제542875호는 폴리비닐피롤리돈, 다가 알코올 및 카라기난으로 이루어진 조성물을 포함하는 수화겔 드레싱, 트레이 및 방사선 조사에 의한 그의 제조방법 및 이를 이용한 상처치료용 드레싱 또는 피부미용 팩제를 개시하였다.

그러나, 상기 발명의 수화겔들은 12시간 이상 공기 중에 노출되면 수분이 증발되어 상처치료의 기능을 할 수 없으므로 사용 가능 시간이 짧은 문제점이 있다.

상기 문제를 해결하기 위하여 대한민국등록특허 제612374호는 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜, 카라기난 또는 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 생체 적합성 고분자의 수용액을 에틸렌 비닐아세테이트공중합체(EVA), 에틸렌 비닐알코올 공중합체(EVOH), 극저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 필름 또는 폴리우레탄 막 상에 도포하여 예비 수화겔을 성형하고 방사선을 조사하여 가교를 형성시킴으로써 제조된 수분 증발 방지층을 함유한 상처 치료용 수화겔을 개시하였다. 상기 발명은 수분 방출 시간을 60시간 정도로 지속시키는 효과가 있으나, 사용된 필름은 통기성이 없으므로 아토피 피부염에 이용될 수 없는 문제점이 있다.

나아가, 대한민국등록특허 제808552호는 생체적합성 고분자, 다가알코올, 약용식물 추출물 및 수분 증발 방지막을 포함하여 구성되는 아토피 피부염 치료용 수화겔 및 이의 제조방법을 개시하였다. 상기 발명의 수화겔은 피부 점착력이 낮아 약물을 장시간 동안 효과적으로 투여할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명자들은 피부 점착력이 향상된 수화겔을 개발하기 위해 연구하던 중, 생체적합성 고분자, 점착성 고분자, 다가 알코올, 약용식물 추출물 및 수분 증발 방지막을 포함하는 수화겔이 겔화율, 팽윤도 및 점착력이 향상됨으로써 같은 용적 내에 많은 유효성분을 함유할 뿐만 아니라, 약물을 장시간 동안 효과적으로 투여할 수 있으므로 알레르기성 피부질환을 개선하는데 유용하게 사용될 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔을 제공한다.

본 발명에 따른 수화겔은 겔화율, 팽윤도 및 점착력이 향상됨으로써 같은 용적 내에 많은 유효성분을 함유할 뿐만 아니라, 약물을 장시간 동안 효과적으로 투여할 수 있으므로 알레르기성 피부질환을 개선하는데 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수화겔 패치의 도면이고((a)팔, 다리 부위의 비교적 유동이 적은 부위에 부착할 수 있는 패치, (b) 얼굴의 볼, 눈 밑, 목 부위에 부착할 수 있을 패치, (c)팔, 다리의 접히는 부위와 같이 비교적 유동이 많은 부위에 부착할 수 있는 패치, (d)등, 가슴, 배 부위와 같이 비교적 넓은 부위에 부착할 수 있는 패치);
도 2는 본 발명에 따른 수화겔의 겔화율을 나타낸 그래프이고;
도 3은 본 발명에 따른 수화겔의 팽윤도를 나타낸 그래프이고;
도 4는 본 발명에 따른 수화겔의 피부 점착력을 나타낸 그래프이고;
도 5는 본 발명에 따른 수화겔의 시간에 따른 약물 방출량을 나타낸 그래프이다.

본 발명은 생체적합성 고분자, 점착성 고분자, 다가 알코올, 약용식물 추출물 및 수분 증발 방지막을 포함하여 구성되는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔을 제공한다.

본 발명에 따른 수화겔에 있어서, 상기 생체적합성 고분자의 함량은 1 내지 25 중량%이고, 점착성 고분자의 함량은 1 내지 5 중량%이고, 다가 알코올의 함량은 1 내지 20 중량%이며, 약용식물 추출물의 함량은 1 내지 80 중량%인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수화겔에 있어서, 상기 생체적합성 고분자는 3차원의 망상구조를 가지고 있어야 하고, 친수성 관능기를 포함함으로써 물을 흡수할 뿐만 아니라, 물에 용해되지 않아야 하고, 피부 점착성이 우수한 특성이 요구된다. 따라서, 상기 수화겔을 이루는 생체적합성 고분자로는 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌옥사이드 등과 같은 합성 고분자 또는 카라기난, 소듐카복시메틸셀룰로오스, 아가, 알긴산염, 키토산 등과 같은 천연 고분자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자를 단독으로 또는 2 이상의 고분자를 혼합하여 사용할 수 있으며, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 카라기난을 단독으로 또는 2 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 수화겔의 강도를 적절하게 유지한다는 관점에서, 상기 폴리비닐알코올의 함량은 1 내지 3 중량%이고, 폴리비닐피롤리돈의 함량은 1 내지 20 중량%이고, 폴리아크릴산의 함량은 1 내지 20 중량%이며, 카라기난의 함량은 1 내지 5 중량%인 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 폴리비닐알코올은 친수성 고분자로서 생체재료로 적합하고 기계적 및 열적 강도가 우수하며, 동결 및 해동을 수 회 수행하면 물리적 방법으로 가교가 가능한 고분자로서, 다양한 수화겔 제조 및 막의 제조에 주로 사용된다.

상기 폴리비닐피롤리돈은 친수성 고분자인 동시에 생체 적합성을 갖는 고분자로서 생체재료로 널리 사용된다. 또한, 폴리비닐피롤리돈은 단위 구조 내에 산소와 질소를 함유하고 있기 때문에, 물 분자와 수소 결합을 할 수 있고, 이를 통해 망상구조를 이룸으로써, 다량의 수분을 함유하여 아토피 피부염 치료용으로 적합한 고분자이다.

상기 폴리아크릴산은 물에 잘 용해되고 흡수성이 높고, 방사선에 의한 물리적 가교가 쉽게 이루어지며, 방사선의 세기에 따라 가교율을 제어할 수 있는 특징이 있다.

상기 카라기난은 천연고분자로 피부 등에 전혀 무해하며, 피부를 부드럽게 하고 진정하는 작용 및 피부 붉어짐을 방지하는 특징이 있다.

그 외의 상기 생체고분자들도 3차원 망상 구조를 가지며, 이를 통해 수분을 함유하는 능력이 우수하다.

본 발명에 따른 수화겔에 있어서, 상기 점착성 고분자는 화학적으로 안정한 상태이며, 산 및 알칼리에 강하고 높은 점도 요구시 사용되는 물질로서 점착성을 증가시키고 유화안정성 증진과 물성 및 촉감을 향상시켜 주로 증점제, 안정제, 응고제, 습윤제, 유화분산제, 조직 개량 등의 목적으로 사용되며, 상기 수화겔의 점착성 및 점도를 증가시키는 역할을 한다. 이러한 상기 점착성 고분자로는 폴리이소부틸렌, 소듐폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리부텐, 젤라틴 등을 단독으로 또는 2 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 수화겔에 있어서, 상기 다가 알코올은 본 발명의 수화겔의 점착력 및 유연성을 향상시키는 역할을 하며, 생체에 미치는 독성이 없을 것이 요구된다. 상기 다가 알코올로는 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1-3-부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 소르비톨, 만니톨, 폴리에틸렌글리콜 등을 단독으로 또는 2 이상 혼합하여 사용할 수 있고, 글리세린과 프로필렌글리콜을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수화겔에 있어서, 상기 약용식물 추출물은 가려움증과 염증 등 알레르기성 피부질환에 효과가 있는 식물 추출물이면 사용할 수 있으며, 어성초, 감잎, 애기똥풀, 솔잎, 작두콩, 허브 등의 단독 추출물 또는 2 이상의 혼합물의 추출물일 수 있다. 이때, 상기 허브는 로즈마리, 라벤더, 스피아민트, 카모마일, 루이보스 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 약용식물은 재배한 것 또는 시판되는 것 등 제한 없이 사용할 수 있으며, 깨끗이 세척하여 사용한다. 건조된 약용식물을 적당한 크기로 분쇄하여 추출용기에 넣고 적당한 양의 증류수 또는 유기용매를 넣는다. 이를 적당한 온도에서 24 내지 36시간 동안 추출한 후, 거름종이 등으로 여과하여 본 발명에 따른 약용식물 추출물을 얻을 수 있다. 이때, 상기 증류수로는 3차 증류수를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 유기용매로는 에탄올을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 추출시 온도로는 용매가 증류수일 경우에는 80 내지 100 ℃인 것이 바람직하며, 유기용매인 경우에는 50 내지 70 ℃인 것이 바람직하다. 상기 유기용매로 추출하는 경우에는 추출 후 고형분을 여과한 후 진공증발기 등을 이용하여 유기용매성분을 제거한 후 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수화겔에 있어서, 상기 수분 증발 방지막은 친수성 부직포 및 통기성 폴리에틸렌 필름을 합지하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 친수성 부직포는 수화겔의 강도를 증가시키는 역할을 하며, 상기 통기성 폴리에틸렌 필름은 공기는 통과하지만 물은 통과하지 못하는 고분자 필름으로, 수분 증발을 막아 수화겔의 수분을 오랫동안 유지시켜주며, 공기를 통과시켜 피부가 숨쉬는 것을 유지시키는 역할을 한다.

상기 친수성 부직포 및 통기성 폴리에틸렌 필름 합지는 시판되는 것 또는 통상적인 방법에 의해 제조된 것 등 제한 없이 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔은

생체적합성 고분자, 점착성 고분자 및 다가 알코올을 약용식물 추출물에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 1);

상기 단계 1에서 얻은 수용액을 친수성 부직포 및 통기성 폴리에틸렌 필름을 합지한 수분 증발 방지막에 도포 및 캐스팅하는 단계(단계 2);

상기 단계 2에서 얻은 캐스팅된 겔을 응고시켜 예비 수화겔을 형성하는 단계(단계 3);

상기 단계 3에서 얻은 예비 수화겔의 표면에 박리 필름을 덮고 포장하는 단계(단계 4); 및

상기 단계 4에서 얻은 포장된 겔을 방사선으로 조사하고 멸균하는 단계(단계 5)를 포함하여 이루어지는 제조방법에 의해 제조될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 상기 제조방법을 단계별로 더욱 구체적으로 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 상기 단계 1은 생체적합성 고분자, 점착성 고분자 및 다가 알코올을 약용식물 추출물에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계이다.

이때, 상기 수용액에 함유되는 생체적합성 고분자의 함량은 겔 강도를 적절하게 유지하기 위해, 전체 수용액에 대하여 1 내지 25 중량%인 것이 바람직하다. 상기 생체적합성 고분자의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 상처를 치료하는 약물을 수용할 수 있을 정도의 겔 강도를 유지할 수 없으며, 25 중량% 를 초과하는 경우에는 접착력 저하와 더불어 고분자의 첨가량만큼 약용식물 추출물의 함량이 줄어들어 알레르기성 피부질환 개선효과가 저하된다.

또한, 상기 수용액에 함유되는 점착성 고분자의 함량은 전체 수용액에 대하여 1 내지 3 중량%인 것이 바람직하다. 상기 점착성 고분자의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 가교율이 낮아져 점착성이 저하되는 문제점이 발생하며, 3 중량%를 초과하는 경우에는 가교율이 높아져 점착성이 저하되는 문제점이 발생한다.

나아가, 상기 수용액에 함유되는 다가 알코올의 함량은 전체 수용액에 대하여 1 내지 20 중량%인 것이 바람직하다. 상기 다가 알코올의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 점착력 및 유연성을 충분히 향상시킬 수 없고, 20 중량%를 초과하는 경우에는 약물을 수용할 수 있을 정도의 겔 강도를 유지할 수 없다.

다음으로, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 얻은 수용액을 친수성 부직포 및 통기성 폴리에틸렌 필름 합지에 도포한 다음, 캐스팅을 수행하는 단계이다.

상기 친수성 부직포 및 통기성 폴리에틸렌 필름 합지는 수분 증발 방지막으로 사용되는 것으로서, 10 내지 500 ㎛ 두께의 친수성 부직포 및 통기성 폴리에틸렌 필름 합지를 사용하는 것이 바람직하며, 시판되거나 통상적인 방법으로 제조된 것(예건대 UPC 제품)을 사용할 수 있다.

다음으로, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 얻은 캐스팅된 겔을 응고시켜 예비 수화겔을 형성하는 단계이다.

이때, 상기 응고는 0 ℃ 내지 30 ℃에서 수행하는 것이 바람직하며, 상기 응고과정을 통해 캐스팅된 겔에 물리적 가교를 도입할 수 있다. 상기 수화겔의 성분 중 카라기난은 상온에서 가교가 이루어져 예비 수화겔이 형성된다.

다음으로, 상기 단계 4는 상기 단계 3에서 얻은 예비 수화겔의 표면에 박리 필름을 덮고 포장하는 단계이다,

이때, 예비 수화겔과 포장지의 부착 및 보호를 위해 박리 필름을 예비 수화겔의 표면에 기포가 들어가지 않게 밀착하여 부착한다. 이때, 예비 수화겔과 박리필름 사이에 기포가 형성되면 방사선 가교 후 겔 표면에 기포 자국이 남게 된다. 이때 사용되는 박리 필름은 수화겔과의 박리력이 우수한 투명 박리지로 시판되거나 통상적인 방법으로 제조된 것 등을 사용할 수 있다.

다음으로, 상기 단계 5는 상기 단계 4에서 얻은 포장된 겔을 방사선으로 조사하고 멸균하는 단계이다.

상기 방사선 조사에 의해 성형되는 수화겔은 화학적 방법에 의해 제조되는 수화겔에 존재하는 잔류 독성의 문제가 없고, 가교와 동시에 멸균효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

이때, 사용되는 방사선은 감마선, 자외선, 전자선 등을 사용할 수 있다. 상기 방사선의 조사선량은 2 내지 200 kGy인 것이 바람직하며, 5 내지 100 kGy인 것이 더욱 바람직하다. 상기 방사선의 조사선량이 2 kGy 미만인 경우에는 방사선 조사에 의한 생체적합성 고분자 간의 효과적인 가교 형성을 기대할 수 없고, 200 kGy를 초과하는 경우에는 가교량의 증가로 인한 겔 강도의 비대로 인해 수화겔의 유연성이 저하되고, 고분자의 방사선 열화 문제가 발생한다.

본 발명에 따른 수화겔은 겔화율 측정 결과, 대조군에 비하여 약 1.18배 우수한 겔화율을 나타냄으로써 고분자간의 결합이 더 우수하여 수화겔의 물성이 향상되었음을 알 수 있다(실험예 1, 표 1 및 도 2 참조).

또한, 본 발명에 따른 수화겔은 팽윤도 측정 결과, 대조군에 비하여 60분 경과한 경우에는 약 3.28배, 120분 경과한 경우에는 약 2.94배, 300분 경과한 경우에는 약 3.19배, 780분 경과한 경우에는 약 3.2배 우수한 팽윤도를 나타냄으로써 같은 용적 내에 많은 유효성분을 함유할 수 있으므로 약물을 장시간 동안 효과적으로 투여할 수 있음을 알 수 있다(실험예 2, 표 2 및 도 3 참조).

또한, 본 발명에 따른 수화겔은 점착력 측정 결과, 대조군에 비하여 약 1.6배 우수한 점착력을 나타냄으로써 점착력이 향상된 것을 알 수 있다(실험예 3 및 도 4 참조).

나아가, 본 발명에 따른 수화겔은 약물 방출량 측정 결과, 11시간이 경과할때까지 약물 방출량이 증가함으로써, 약물 방출이 장시간 동안 지속되는 것을 알 수 있다(실험예 4 및 도 5 참조).

따라서, 본 발명에 따른 수화겔은 겔화율, 팽윤도 및 점착력이 향상됨으로써 같은 용적 내에 많은 유효성분을 함유할 뿐만 아니라, 약물을 장시간 동안 효과적으로 투여할 수 있으므로 알레르기성 피부질환을 개선하는데 유용하게 사용될 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다,

단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

< 제조예 1> 약용식물 추출물의 제조 1

마른 어성초, 느릅나무, 감잎, 애기똥풀, 솔잎, 작두콩 및 허브(로즈마리, 라벤더, 스피아민트, 카모마일 또는 루이보스) 20 g을 각각 3차 증류수 1 ℓ에 넣고, 24시간 동안 80 ℃로 가열하였다. 이후, 고형분을 여과하여 각각의 단독 추출물을 얻었다.

< 제조예 2> 약용식물 추출물의 제조 2

마른 어성초, 느릅나무, 금전초, 차전초, 상엽, 애기똥풀, 솔잎, 작두콩 및 허브(로즈마리, 라벤더, 스피아민트, 카모마일 또는 루이보스) 20 g을 각각 70% 에탄올(물:에탄올=30:70) 1 ℓ에 넣고, 24시간 동안 60 ℃로 가열하였다. 이후, 고형분을 여과하고, 남은 액체에 진공증발기를 이용하여 알코올 성분을 제거한 후, 각각의 단독 추출물을 얻었다.

< 제조예 3> 약용식물 추출물의 제조 3

마른 어성초, 느릅나무, 금전초, 차전초, 상엽, 애기똥풀, 솔잎, 작두콩 및 허브(로즈마리, 라벤더, 스피아민트, 카모마일 또는 루이보스) 20 g을 각각 3차 증류수 1 ℓ에 넣고 오토클레이브의 온도를 120 ℃로 조절하여 1시간 동안 추출하여 각각의 단독 추출물을 얻었다.

< 제조예 4> 약용식물 혼합 추출물의 제조 1

마른 어성초, 느릅나무, 금전초, 차전초, 상엽, 애기똥풀, 솔잎, 작두콩 및 허브(로즈마리, 라벤더, 스피아민트, 카모마일 또는 루이보스) 20 g 대신에 어성초 8 g, 느릅나무 8 g, 감잎 2 g, 애기똥풀 8 g, 솔잎 10 g, 작두콩 1 g, 허브 20 g을 사용하는 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 약용식물 혼합 추출물을 얻었다.

< 제조예 5> 약용식물 혼합 추출물의 제조 2

마른 어성초, 느릅나무, 금전초, 차전초, 상엽, 애기똥풀, 솔잎, 작두콩 및 허브(로즈마리, 라벤더, 스피아민트, 카모마일 또는 루이보스) 20 g 대신에 어성초 8 g, 느릅나무 8 g, 감잎 2 g, 애기똥풀 8 g, 솔잎 10 g, 작두콩 1 g, 허브 20 g을 사용하는 것을 제외하고는 상기 제조예 2와 동일한 방법으로 약용식물 혼합 추출물을 얻었다.

< 제조예 6> 약용식물 혼합 추출물의 제조 3

마른 어성초, 느릅나무, 금전초, 차전초, 상엽, 애기똥풀, 솔잎, 작두콩 및 허브(로즈마리, 라벤더, 스피아민트, 카모마일 또는 루이보스) 20 g 대신에 어성초 8 g, 느릅나무 8 g, 감잎 2 g, 애기똥풀 8 g, 솔잎 10 g, 작두콩 1 g, 허브 20 g을 사용하는 것을 제외하고는 상기 제조예 3과 동일한 방법으로 약용식물 혼합 추출물을 얻었다.

< 실시예 1> 피부 점착력이 향상된 수화겔의 제조 1

폴리비닐알코올 3 중량%, 폴리비닐피롤리돈 12 중량%, 카라기난 1.4 중량%, 피쉬젤라틴 1.5 중량%, 글리세린 4 중량% 및 제조예 1 내지 6에 의해 제조된 약용식물 추출액 78.1 중량%를 3차 증류수에 넣고 80 ℃ 항온조에서 가열하여 고분자 수용액을 제조하였다. 제조된 용액을 친수성 부직포와 통기성 폴리에틸렌 필름을 합지한 수분증발 방지막에 부어 1 내지 2 ㎜ 두께로 캐스팅하였다. 상기 캐스팅한 겔의 온도가 상온으로 내려가면 포장하여 10 kGy/h, 25 kGy/h로 방사선 조사하여 수분 증발 방지막이 함유된 수화겔을 제조하였다. 상기 실시예 1의 수화겔을 피부 부착 부위에 따라 4가지 형태로 제조하였으며, 이를 도 1에 나타내었다.

< 실시예 2> 피부 점착력이 향상된 수화겔의 제조 2

상기 실시예 1에서 피쉬젤라틴 1.5 중량% 대신에 폴리이소부틸렌 1.2 중량%를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수분 증발 방지막이 함유된 수화겔을 제조하였다.

< 실시예 3> 피부 점착력이 향상된 수화겔의 제조 3

상기 실시예 1에서 피쉬젤라틴 1.5 중량% 대신에 소듐폴리아크릴레이트 1.0 중량%를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수분 증발 방지막이 함유된 수화겔을 제조하였다.

< 실시예 4> 피부 점착력이 향상된 수화겔의 제조 4

상기 실시예 1에서 피쉬젤라틴 1.5 중량% 대신에 폴리아크릴레이트 0.8 중량%를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수분 증발 방지막이 함유된 수화겔을 제조하였다.

< 실시예 5> 피부 점착력이 향상된 수화겔의 제조 5

상기 실시예 1에서 피쉬젤라틴 1.5 중량% 대신에 폴리부텐 0.9 중량%를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수분 증발 방지막이 함유된 수화겔을 제조하였다.

< 실험예 1> 수화겔의 겔화율 측정

본 발명에 따른 수화겔의 겔화율을 측정하기 위해 하기의 실험을 수행하였다.

상기 제조예 1에 의해 제조된 약용 식물 추출물을 사용하고, 25 KGy/h로 방사선 조사하여 제조한 실시예 1의 수화겔을 가로, 세로 크기가 2×2 ㎝가 되도록 절단한 후, 증류수에 48시간 동안 침지시켜 가교되지 않은 부분을 용해시켰다. 이후 용해되지 않은 부분을 진공 오븐에 넣어 37 ℃에서 48시간 동안 건조시킨 후 건조된 겔 무게를 측정하였다. 이때, 대조군으로는 대한민국등록특허 제808552호의 수분 증발 방지막이 함유된 아토피 피부염 치료용 수화겔을 사용하였다. 상기 수화겔의 겔화율(gel content)은 하기 수학식 1에 의해 계산하였으며, 측정결과를 하기 표 1 및 도 2에 나타내었다.

<수학식 1>

겔화율(%) = (건조된 겔 무게/처음 사용된 고분자 무게) × 100

종류	겔화율(%)
실시예 1	32.79
대조군	27.7

상기 표 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1의 겔화율은 대조군에 비하여 약 1.18배 우수한 것을 알 수 있다.

이로부터 본 발명에 따른 수화겔은 고분자간의 결합이 더 우수하여 수화겔의 물성이 향상되었음을 알 수 있다.

< 실험예 2> 수화겔의 팽윤도 측정

본 발명에 따른 수화겔의 팽윤도를 측정하기 위해 하기의 실험을 수행하였다.

상기 제조예 1에 의해 제조된 약용 식물 추출물을 사용하고, 25 KGy/h로 방사선 조사하여 제조한 실시예 1의 수화겔을 가로, 세로 크기가 2×2 ㎝가 되도록 절단한 후, 증류수에 시간별로 침지시켜 수화겔을 팽윤시켰다. 이후 셀룰로오스 종이로 수화겔 표면의 물을 닦은 다음 팽윤된 겔 의 무게를 측정하였다. 이때, 대조군으로는 대한민국등록특허 제808552호의 수분 증발 방지막이 함유된 아토피 피부염 치료용 수화겔을 사용하였다. 상기 수화겔의 팽윤도(Degree of swelling)는 하기 수학식 2에 의해 계산하였으며, 측정결과를 하기 표 2 및 도 3에 나타내었다.

<수학식 2>

팽윤도(%) = {(팽윤된 겔 무게-건조된 겔 무게)/건조된 겔 무게} × 100

시간(분)	팽윤도(%)
시간(분)	실시예 1	대조군
0	100	100
10	242	139
20	449	202
30	628	254
40	839	310
50	1003	326
60	1184	360
70	1284	425
80	1563	444
90	1600	511
120	1786	606
150	1915	679
180	1965	710
210	2002	774
240	2465	831
270	2632	877
300	2828	884
330	2983	934
360	3010	975
390	3265	1051
780	3496	1092

상기 표 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1의 팽윤도는 60분 경과한 경우에는 대조군에 비하여 약 3.28배 우수하고, 120분 경과한 경우에는 약 2.94배 우수하고, 300분 경과한 경우에는 약 3.19배 우수하며, 780분 경과한 경우에는 약 3.2배 우수한 것을 알 수 있다.

이로부터 본 발명에 따른 수화겔은 팽윤도가 향상되어 같은 용적 내에 많은 유효성분을 함유할 수 있으므로 약물을 장시간 동안 효과적으로 투여할 수 있음을 알 수 있다.

< 실험예 3> 수화겔의 점착력 측정

본 발명에 따른 수화겔의 점착력을 측정하기 위해 하기의 실험을 수행하였다.

상기 제조예 1에 의해 제조된 약용 식물 추출물을 사용하고, 25 KGy/h로 방사선 조사하여 제조한 실시예 1의 수화겔을 직경 1 ㎝로 절단하고 지그(jig)에 접착시키고, 돼지의 피부 유분을 세척을 통해 제거하여 건조시킨 후 직경 3 ㎝, 길이 3 ㎝로 절단하여 바닥에 고정시켰다. 상기 수화겔을 바닥에 고정된 돼지 피부에 밀착하여 50 g 하중으로 누른 후, 기질 분석기(Texture Analyzer(TA.XT2i, stable microsystems LTD, Godalming, UK))로 점착력을 측정하였으며, 측정결과를 도 4에 나타내었다. 이때, 대조군으로는 대한민국등록특허 제808552호의 수분 증발 방지막이 함유된 아토피 피부염 치료용 수화겔을 사용하였다.

도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 수화겔의 점착력은 대조군에 비하여 약 1.6배 우수한 것을 알 수 있다.

이로부터 본 발명에 따른 수화겔은 점착력이 향상된 것을 알 수 있다.

< 실험예 4> 수화겔의 약물 방출량 측정

본 발명에 따른 수화겔의 약물 방출량을 측정하기 위해 하기의 실험을 수행하였다.

상기 제조예 1에 의해 제조된 약용 식물 추출물을 사용하고, 25 KGy/h로 방사선 조사하여 제조한 실시예 1의 수화겔을 인산완충용액(PBS, pH 7.4)에서 5시간까지 담가서 팽윤과 동시에 약물이 방출되도록 하여 30 내지 60분 간격으로 흡광도를 측정하였으며, 측정결과를 도 5에 나타내었다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1의 수화겔은 11시간이 경과할때까지 약물 방출량이 증가하는 것을 알 수 있다.

이로부터 본 발명에 따른 수화겔은 약물 방출이 장시간 동안 지속되는 것을 알 수 있다.

그러므로 본 발명에 따른 수화겔은 겔화율, 팽윤도 및 점착력이 향상됨으로써 같은 용적 내에 많은 유효성분을 함유할 뿐만 아니라, 약물을 장시간 동안 효과적으로 투여할 수 있으므로 알레르기성 피부질환을 개선하는데 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

생체적합성 고분자, 점착성 고분자, 다가 알코올, 약용식물 추출물 및 수분 증발 방지막을 포함하여 구성되는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔.
제1항에 있어서, 상기 생체적합성 고분자의 함량은 1 내지 25 중량%이고, 점착성 고분자의 함량은 1 내지 5 중량%이고, 다가 알코올의 함량은 1 내지 20 중량%이며, 약용식물 추출물의 함량은 1 내지 80 중량%인 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔.
제1항에 있어서, 상기 생체적합성 고분자는 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 폴리에틸렌옥사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 합성 고분자, 또는 카라기난, 소듐카복시메틸셀룰로오스, 아가, 알긴산염 및 키토산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 천연 고분자 또는 상기 합성 고분자 및 천연 고분자의 혼합인 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔.
제1항에 있어서, 상기 생체적합성 고분자는 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 카라기난으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합인 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔.
제4항에 있어서, 상기 폴리비닐알코올의 함량은 1 내지 3 중량%이고, 폴리비닐피롤리돈의 함량은 1 내지 20 중량%이고, 폴리아크릴산의 함량은 1 내지 20 중량%이며, 카라기난의 함량은 1 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔.
제1항에 있어서, 상기 점착성 고분자는 폴리이소부틸렌, 소듐폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리부텐 및 젤라틴으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합인 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔.
제1항에 있어서, 상기 다가알코올은 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1-3-부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 소르비톨, 만니톨 및 폴리에틸렌글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합인 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔.
제1항에 있어서, 상기 약용식물 추출물은 어성초, 느릅나무, 금전초, 차전초, 상엽, 애기똥풀, 솔잎, 작두콩 및 허브로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물의 추출물인 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔.
제8항에 있어서, 상기 허브는 로즈마리, 라벤더, 스피아민트, 카모마일 및 루이보스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔.
제1항에 있어서, 상기 수분 증발 방지막은 친수성 부직포 및 통기성 폴리에틸렌 필름을 합지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔.
생체적합성 고분자, 점착성 고분자 및 다가 알코올을 약용식물 추출물에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 얻은 수용액을 친수성 부직포 및 통기성 폴리에틸렌 필름을 합지한 수분 증발 방지막에 도포 및 캐스팅하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 얻은 캐스팅된 겔을 응고시켜 예비 수화겔을 형성하는 단계(단계 3);
상기 단계 3에서 얻은 예비 수화겔의 표면에 박리 필름을 덮고 포장하는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4에서 얻은 포장된 겔을 방사선으로 조사하고 멸균하는 단계(단계 5)를 포함하여 이루어지는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔의 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 단계 3의 응고는 0 ℃ 내지 30 ℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔의 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 단계 5의 방사선은 감마선, 자외선 및 전자선으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔의 제조방법.
제13항에 있어서, 상기 방사선의 조사량은 5 내지 100 kGy인 것을 특징으로 하는 피부 점착력이 향상된 알레르기성 피부질환 개선용 수화겔의 제조방법.