KR20120022383A - 가시광 경화형 키토산 유도체 및 이의 의료용 소재로서의 용도 - Google Patents

가시광 경화형 키토산 유도체 및 이의 의료용 소재로서의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가시광 조사에 의해 경화되는 가시광 경화 특성을 갖는 키토산 유도체 및 이의 의료용 소재로서의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 키토산 유도체는 가시광 조사에 의해 경화가 개시되는 가시광 경화 특성을 갖는다. 본 발명의 키토산 유도체는 세포의 부착을 억제하는 특성을 가지므로 유착방지제로서 효과적으로 사용될 수 있으며, 상처 치유 약물 없이도 상처 치유 촉진 효과를 나타냄으로써 상처 치유 촉진제로서도 개발이 가능하다. 또한, 본 발명의 키토산 유도체는 제조비용이 낮고, 생체 적용시 독성이 없으며, 경화도를 가시광 조사 강도 및 시간에 의해 조절하는 것이 가능하므로 매우 다양한 형상의 생체 표면에 적용이 가능하고, 생체내에서 자연 분해되어 배출될 수 있는 이점이 있다.

Description

가시광 경화형 키토산 유도체 및 이의 의료용 소재로서의 용도{Visible Light Curing Chitosan Derivatives and Use of the Same for Medical materials}
본 발명은 가시광 경화형 키토산 유도체 및 이의 의료용 소재로서의 용도에 관한 것이다.
유착이란 모든 수술 부위에서 발생하는 것으로 수술 부위의 주변에서 다른 조직들이 상처 주위에 달라붙는 현상이다. 유착은 수술후 97% 이상 발생하며, 특히 그 중에서 5-7%가 심각한 부작용을 초래한다. 유착을 방지하기 위해서 수술시 상처를 최소화 한다거나 소염제를 사용하기도 한다. 또한 섬유소의 형성을 방지하기 위하여 TPA (tissue plasminogen activator)를 활성화하거나 결정성 용액, 고분자 용액, 고체막 등의 물리적 장벽을 사용하고 있지만, 이러한 방법들은 생체 내에서 독성을 나타낼 수 있으며 다른 부작용을 나타낼 수 있기 때문에 실제 유착을 방지하는데 도움을 주기는 하지만 유착을 최소화 시키는 것이지 유착을 100% 방지할 수 있는 방법이 아니다.
유착방지제는 피부, 혈관, 소화기, 뇌신경 등의 여러 영역에서 사용되기 때문에 각각 다른 특성이 필요하며, 멸균이 가능하고 독성이 없어야 하며 생분해성이고 지혈효과가 있어야 하고, 생체 치유가 방해되지 않아야 하는 특성이 필요하다. 현재 유착 방지제로는 변형되지 않은 형태의 히알루론산 (Hyaluronic acid)이나 그 유도체가 주로 이용된다. 이 물질은 부분적으로 유착 방지 기능을 할 수 있지만, 완전한 유착 방지를 할 수 없으며, 그 제조 방법과 원료를 얻는데 고가의 비용이 소요된다.
상처 치료제의 상처치유 과정은 먼저 내피세포, 과립구, 비만세포 및 혈소판 등이 복잡한 단계적 반응을 일으켜서 우선 상처 부위의 이물질 침투를 억제하므로써 시작된다. 이후 표피세포, 대식세포, 내피세포 및 섬유모세포 등이 여러 종류의 각종 성장인자들을 분비하고, 이 인자들은 세포의 증식, 재배열, 세포외 기질의 재분포 과정을 촉진함으로써 상처 부위에 새로운 조직 형성을 유도한다. 이 과정에는 상피세포 성장인자 수용체, 콜라게나제, 피브로넥틴(fibronectin), 피브로넥틴 수용체(fibronectin receptor) 및 케라틴의 발현이 증가한다. EGF (Epidermal Growth Factor) 수용체는 세포의 증식에 관여하는 인자로서 주로 기저층 세포들의 세포막에서 발현되는 단백질이다. 세포가 이동하기 위해서는 기질과의 결합과 이탈을 반복하여야 하는데, 이는 섬유모세포가 생산하는 피브로넥틴과 기저층 세포가 생산하는 피브로넥틴 수용체의 상호작용에 의하여 가능하게 된다.
키토산은 글루코오스아민 (Glucose amine)과 N-아세틸글루코오스아민 (N-Acetylglucose amine)이 β-1,4 결합을 한 양이온을 띄는 다당류로서, 분자 결합이 강하고 단단하다. 키토산은 키틴 (Chitin)을 탈아세틸화 (Deacetylation) 시켜서 만든다. 이러한 키틴은 바다 갑각류인 게나 새우, 거미, 개미, 메뚜기 같은 곤충이나 녹조류, 효모 등의 미생물의 세포벽에 많이 포함되어 있다. 특히 게나 새우의 외피의 25 - 35%가 키틴으로 이루어져 있다. 이러한 키틴은 지상에 존재하는 생체 적합성을 나타내는 물질 중에서 특히 큰 존재 비율을 차지한다. 이러한 키틴으로 만든 키토산은 어느 정도는 키틴의 특징을 가지고 있다. 그 중 가장 문제가 되는 것이 키토산은 물에 녹지 않고 산에 녹는 것인데, 키토산이 물에 녹지 않을 경우 활용을 하는 범위가 제한되어 폭 넓게 이용 할 수 없다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 발명자들은 키토산을 이용하여 히알루론산 유도체에 비해 저렴한 비용으로 제조가 가능하고 유착방지제로서의 기능을 보다 효과적으로 발휘할 수 있으며, 상처 치료제로서 사용되고 있는 합성 고분자 재료의 단점인 생체 친화성이 없다는 점을 보완할 수 있는 고분자 물질을 개발하기 위해 연구 노력하였다. 본 발명자들은 먼저 불용성인 키토산에 카르복시메틸기를 도입하여 수용성이 증가된 O-카르복시메틸키토산(O-carboxymethyl chitosan)을 제조하였고, 이렇게 제조한 O-카르복시메틸키토산에 푸르푸릴글리시딜에테르(furfuryl glycidyl ether)를 결합시켜 신규한 O-카르복시메틸키토산/푸르푸릴 글리시딜 에테르 유도체를 제조하는데 성공하였으며, 상기 제조한 키토산 유도체가 가시광에 의해 경화가 이루어지며 유착방지제와 상처 치료제로서 이용이 가능함을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 가시광 조사에 의해 경화되는 가시광 경화특성을 갖는 키토산 유도체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 가시광 경화특성을 갖는 키토산 유도체를 포함하는 유착방지용 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 가시광 경화특성을 갖는 키토산 유도체를 포함하는 상처치료용 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 목적 및 장점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 가시광 조사에 의해 경화되는 하기 화학식 1의 키토산 유도체를 제공한다:
Figure pat00001
단, 상기 화학식 1에서 n은 2-100,000의 정수이다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 상기 키토산 유도체를 포함하는 유착방지용 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 상기 키토산 유도체를 포함하는 상처치료 촉진용 조성물을 제공한다.
1. 키토산 유도체
본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 가시광 경화특성을 갖는 키토산 유도체는 2 단계를 통해 제조될 수 있다.
먼저, 1 단계로서, 불용성인 키토산에 카르복시메틸(carboxymethyl)기를 도입하여 수용성 특성을 갖는 O-카르복시메틸키토산(O-Carboxymethyl Chitosan)을 제조한다. 종래의 고분자 키토산은 물에 녹지 않는 성질 때문에 응용할 수 있는 범위가 한정되어 있었으나, 본 발명의 키토산 유도체는 키토산에 카르복시기를 도입시킴으로써 고분자이면서도 수용성 특성이 유지되어 생체에의 응용 가능성이 향상되어 있다.
다음 2 단계로서, 상기 제조된 O-카르복시메틸키토산에 푸르푸릴글리시딜에테르(furfuryl glycidyl ether)를 화학적으로 결합시켜 가시광 조사에 의해 경화가 유도되는 키토산 유도체를 제조한다. 본 발명의 키토산 유도체에 푸르푸릴글리시딜에테르기를 도입함으로써, 가시광에 의해 중합반응이 개시될 수 있도록 하였다.
즉, 본 발명의 키토산 유도체는 불용성인 키토산에 카르복시메틸기를 도입함으로써, 키토산을 수용성 특성을 갖도록 변화시켰으며, O-카르복시메틸 키토산에 푸르푸릴글리시딜에테르(furfuryl glycidyl ether)를 화학적으로 결합시킴으로써 가시광에 의해 경화가 유도되는 특성을 부여한 것에 특징이 있다.
상기 본 발명의 키토산 유도체를 표시하는 화학식 1에서 n은 20 - 100,000의 정수이며, 바람직하게는 200 - 100,000의 정수이며, 보다 바람직하게는 500 - 5,000의 정수이며, 가장 바람직하게는 1,000 - 5,000의 정수이다.
2. 유착방지용 조성물
하기 실시예에 의해 입증되는 바와 같이 본 발명의 키토산 유도체는 세포의 부착을 방지하는 특성을 나타낸다. 또한, 가시광에 의해 경화가 유도되고 생체내애서 독성이나 부작용을 나타내지 않는다. 따라서, 유착방지재로서 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 키토산 유도체를 포함하는 유착방지용 조성물은 가시광에 의한 경화를 유도하기 전에는 다양한 형태로 성형이 가능한 용액 형태 또는 겔 상태이므로, 성형 후 가시광 조사를 행하면 유착방지가 요청되는 다양한 생체 부위에 따라 필름형태, 굴곡면 형태 등으로 성형하는 것이 가능하다.
본 발명의 키토산 유도체를 포함하는 유착 방지용 조성물은 독립적인 약리학적 효과를 갖는 약물을 추가로 함유할 수 있다. 이러한 약물은 상처부위에 도포되는 조성물의 겔화 특성을 조절하는 것일 수 있고, 또는 상처 치료에 유효 성분으로 작용하는 것일 수도 있다. 이와 같이 사용 가능한 약물로는 헤파린 또는 조직 플라스미노겐 활성 인자와 같은 항 혈전형성제제, 아스피린, 이부프로펜, 케토프로펜 또는 기타 비스테로이드계 항염증성 약물, 호르몬 케모스타틱 인자, 진통제 또는 마취제 등이 있다.
본 발명의 유착 방지용 조성물은 개복 수술뿐 아니라, 복강경 수술시에도 적용 가능하며, 기존의 복막수술, 방광 또는 부인과 수술, 척추 수술 분야 뿐만 아니라 심장외과 수술, 직장 수술, 치과 수술, 각종 성형 수술 등의 일반적인 외과 분야 등에 적용할 수 있다.
본 발명의 유착 방지용 조성물은 사용하는 용도에 따라 튜브형, 크림형, 주사기형, 스프레이형 등 다양한 형태로 적용 가능하며, 상처 부위에 주입하거나, 도포하거나, 분사하는 등 용이하고 간편한 방법으로 적용 가능하다.
본 발명의 유착 방지용 조성물의 적용량은 고분자 조성, 분자량, 농도, 요구되는 유착 방지 기간, 체내 작용 부위, 환자의 상태 등에 따라 달라질 수 있다.
3. 상처 치유 촉진용 조성물
하기 실시예에 의해 입증되는 바와 같이 본 발명의 키토산 유도체는 동물 실험 결과 상처 치유 약물 없이도 상처 조직의 재생을 촉진하는 효과를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 키토산 유도체는 상처치유(wound healing) 촉진 용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 상처치유 촉진용 조성물은 당업자에 의해 선택되는 임의의 방식으로 피부 또는 상처에 도입할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 조성물은 제약학적인 담체를 포함하는 치료 조성물로 제제화될 수 있다. 이러한 조성물은 크림제, 스프레이제, 포말제, 겔제 또는 임의의 다른 투여 형태로 피부 또는 상처에 도입될 수 있다.
본 발명의 키토산 유도체는 커버링 또는 드레싱 재료로 함침되거나, 공유 부착되거나 또는 치료 유효량을 포함하는 피부 커버링 또는 드레싱으로 제제화될 수 있다. 또한, 상기 피부 커버링 또는 드레싱은 본 발명의 키토산 유도체를 조절되지 않은 방식 또는 조절된 방식으로 방출시킨다. 본 발명의 피부 커버링 또는 상처 드레싱은 키토산 유도체를 상처 부위로 느리게 또는 일정하게 방출시킨다. 피부 커버링 및 드레싱 재료는 붕대, 거즈, 무균 포장 재료, 하이드로겔, 하이드로콜로이드 또는 이의 유사 재료를 포함하는 당업계에서 사용되는 임의의 물질일 수 있다. 본 발명에서 키토산 유도체의 치료 유효량은 건강한 피부 발생 또는 상처 치유를 촉진시키기에 필요한 양이다. 상기 치료 유효량은 투여 경로 뿐만 아니라, 치료될 증상의 특성, 환자의 연령 및 증상에 따라 달라지며, 이는 의사 또는 임상의에 의해 고려될 수 있다.
본 발명의 키토산 유도체 용액은 수중에서 임의로 무독성 계면활성제와 혼합하여 제조할 수 있다. 키토산 유도체 분산액은 글리세롤, 액상 폴리에틸렌 글리콜, 트리아세틴, 이들의 혼합물 또는 오일 중에서 제조할 수도 있다. 통상의 저장 및 사용 조건하에, 이들 제제는 미생물의 성장을 방지하는 예방제를 포함할 수 있다. 주사, 주입 또는 국소 도포에 적합한 약제 투여 형태로는 무균 수용액제 또는 수분산액제, 또는 무균 주사용 또는 주입용 용액제 또는 분산액제의 즉석 제조에 적합한 임의로 리포좀내에 캡슐화된 활성 성분을 포함하는 무균 분말제가 포함될 수 있다. 미생물의 작용은 각종 항균제 및 항진균제, 예를 들어 파라벤, 클로로부탄올, 페놀, 소르브산 및 티메로살 등에 의해 방지할 수 있다.
이상에서 상세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 가시광 조사에 의해 경화되는 가시광 경화 특성을 갖는 키토산 유도체 및 이의 의료용 소재로서의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 키토산 유도체는 가시광 조사에 의해 경화가 개시되는 가시광 경화 특성을 갖는다. 본 발명의 키토산 유도체는 세포의 부착을 억제하는 특성을 가지므로 유착방지제로서 효과적으로 사용될 수 있으며, 상처 치유 약물 없이도 상처 치유 촉진 효과를 나타냄으로써 상처 치유 촉진제로서도 개발이 가능하다. 또한, 본 발명의 키토산 유도체는 제조비용이 낮고, 생체 적용시 독성이 없으며, 경화도를 가시광 조사 강도 및 시간에 의해 조절하는 것이 가능하므로 매우 다양한 형상의 생체 표면에 적용이 가능하고, 생체내에서 자연 분해되어 배출될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에서 합성한 키토산 유도체인, O-카르복시메틸키토산/푸르푸릴글리시딜에테르의 1H NMR을 그래프이다. 6.46, 6.44 및 7.52 ppm 에서 푸르푸릴글리시딜에테르에서 확인할 수 있는 푸란기(furan group)에 기인하는 피크를 확인하였다.
도 2는 본 발명의 키토산 유도체, O-카르복시메틸키토산/푸르푸릴글리시딜에테르의 가시광 조사시간에 따른 경화 정도를 측정한 결과를 보여준다.
도 3은 본 발명의 키토산 유도체, O-카르복시메틸키토산/푸르푸릴글리시딜에테르에 가시광을 조사하여 경화시킨 후 세포부착 방지능 측정 실험 결과를 보여준다. 패널 (a)는 아무것도 처리하지 않은 12-웰 플레이트의 세포 부착실험 결과이다. 세포가 플레이트상에 부착하여 성장하였음을 알 수 있다. 패널 (b)는 본 발명의 키토산 유도체를 표면에 코팅한 후 가시광 경화시킨 플레이트의 세포 부착실험 결과이다. 본 발명의 경화된 키토산 유도체 코팅막이 세포의 플레이트상에의 부착을 방지함을 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 키토산 유도체, O-카르복시메틸키토산/푸르푸릴글리시딜에테르와 EGF (Epidermal Growth Factor, 표피성장인자)를 상처를 낸 랫트(rat)의 등 부위에 도포를 하고, 가시광을 조사하여 시간이 경과됨에 따라 상처 치유 효과가 나타나는 실험 결과를 보여준다. 도 4의 패널 (a)는 상처를 낸 후 아무것도 처리하지 않은 경우의 상처치유효과를 실험한 결과이다. 패널 (b)는 본 발명의 키토산 유도체만을 상처 위에 도포한 후, 가시광을 조사하여, 키토산 유도체의 경화를 유도하면서 상처치유효과를 측정한 실험 결과이다. 패널 (c)는 본 발명의 키토산 유도체와 EGF를 혼합하여 이 혼합물을 상처에 도포한 후, 가시광을 조사하여, 키토산 유도체의 경화를 유도하면서 상처치유효과를 측정한 실험 결과이다. 패널 (d)는 EGF만을 상처에 도포한 후 상처치유효과를 측정한 실험 결과이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
실시예 1: 가시광 경화형 키토산 유도체의 제조
0.2% 도데실소디엄설페이트(dodecyl sodium sulfate)가 포함되어 있는 60%(v/v)의 소디엄히드록사이드(sodium hydroxide) 용액에 키토산을 녹였다. 1 시간 정도 반응시킨 후에 -20℃에서 하룻밤 두었다. 이어서, 냉동된 반응액에 이소프로판올(isopropanol)을 첨가하여 용해시킨 후, 모노클로로아세트산(monochloroacetic acid)을 이용하여 pH 7.0으로 중화시키고, 3 시간 반응시켰다. 이후 침전을 유도하고, 세척한 후, 염을 제거하여 수용성인 O-카르복시메틸 키토산(O-carboxymethyl chitosan)을 얻었다. 종래의 고분자 키토산은 물에 녹지 않는 성질 때문에 응용할 수 있는 범위가 한정되어 있었다. 그러나, 본 발명의 키토산 유도체는 키토산에 카르복시기가 도입되어 고분자이면서도 수용성 특성이 유지되어, 생체에의 응용 가능성이 향상되었다.
상기 제조한 O-카르복시메틸키토산을 물에 용해시켜 pH를 11로 맞추었다. 여기에 DMSO에 녹인 푸르푸릴글리시딜에테르(furfuryl glycidyl ether)를 천천히 넣어주었다. 이어서, 60℃에서 48 시간 반응시킨 후 아세트산(acetic acid)을 첨가하여 중화시키고, 건조시켜 세척한 후 염을 제거하여 수용성이면서 가시광에 의해 경화되는 특성의 고분자 O-카르복시메틸키토산/푸르푸릴글리시딜에테르 유도체를 제조하였다(도 1 참조).
실시예 2: 5.0% 키토산 유도체의 시간에 따른 광 반응성 정도
상기 실시예 1의 방법에 의해 제조된 O-카르복시메틸키토산/푸르푸릴글리시딜에테르 유도체를 5.0% 용액으로 제조하였다. 이 용액을 유리판위에 도포하고 가시광선을 조사하는 실험을 통해 광반응성 특성을 조사하였다. 본 실험에서 가시광선 조사를 위해 사용된 광 조사기는 (주) GoodDr's의 Dr's Light W (wavelength: 420 - 490 nm)를 사용하였다. 가시광을 조사하지 않는 대조군과 가시광을 조사하는 시간에 따라 경화하는 정도에 차이를 나타내도록 여러 가지 실험군을 설정하여 비교하였다. 가시광을 조사하는 시간에 따라 차이를 주어 실험하였다. 간략하게 설명하면, 실험군과 대조군을 10 분씩 유리판을 90ㅀ로 세워 용액이 뿌려진 위치에서 흐른 길이를 측정하였다. 가시광을 조사한 시간이 길수록 본 발명의 키토산 유도체가 경화되어 유리판에 고정되고, 흐르지 않는다는 결과를 얻었다(도 2 참조).
실시예 3: 키토산 유도체의 세포 부착능 확인
5.0% O-카르복시메틸키토산/푸르푸릴글리시딜에테르 유도체 용액을 제조한 후 12웰-플레이트에 코팅하고, 가시광을 조사하여 경화를 유도하였다. 대조군으로 아무것도 처리하지 않은 12-웰 플레이트를 사용하였다. 이 두 개의 12-웰 플레이트에 3T3 세포(mouse musculus fibroblast, Swiss)를 코팅한 후에 인큐베이션시켰다. 그 결과, O-카르복시키토산/푸르푸릴글리시딜에테르 유도체를 코팅시킨 표면에는 세포가 부착하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 상기 결과로 본 발명의 키토산 유도체는 세포가 부착하는 것이 용이하지 않으므로, 유착 방지 장벽(barrier)인 유착방지제로 사용할 수 있음을 확인하였다(도 3 참조).
실시예 4: 키토산 유도체의 상처치유효과 확인
(ⅰ) 5.0% O-카르복시메틸키토산/푸르푸릴글리시딜에테르 유도체 용액, (ⅱ) 5.0% O-카르복시메틸키토산/푸르푸릴글리시딜에테르 유도체 용액과 EGF를 혼합한 용액, (ⅲ) EGF 용액의 3 가지 종류의 용액을 제조한 후, 랫트(rat)의 등 부위에 상처를 낸 후, 상처 부위에 상기 3 가지 종류의 용액을 도포하여 가시광을 조사하여 경화를 유도하였다. 대조군으로는 랫트(rat)의 상처위에 아무것도 처리하지 않았다.
패널 (a)는 상처를 낸 후 아무것도 처리하지 않은 경우의 상처치유효과를 실험한 결과이다. 시간이 지나도 염증이 계속 심각한 상태이고, 상피 재생은 전체 상처의 1/3 이하로 진행되었고, 섬유화 정도도 전체 상처의 1/3 이하로 진행되었다.
패널 (b)는 본 발명의 키토산 유도체만을 상처 위에 도포한 후, 가시광을 조사하여, 키토산 유도체의 경화를 유도하면서 상처치유효과를 측정한 결과이다. 시간이 지남에 따라 염증은 전체 상처의 2/3 이상 치료되었고, 전체 상처에서 상피가 완전히 재생되고, 섬유화 정도를 살펴보았을 때 전체 상처에서 완전히 치료가 되었음을 확인하였다.
패널 (c)는 본 발명의 키토산 유도체와 EGF를 혼합하여 이 혼합물을 상처에 도포한 후, 가시광을 조사하여, 키토산 유도체의 경화를 유도하면서 상처치유효과를 측정한 결과이다. 시간이 지남에 따라 염증은 전체 상처의 2/3이상 치료되었고, 전체 상처에서 상피가 완전히 재생되고, 섬유화 정도를 살펴보았을 때 전체 상처에서 2/3 이상 치료되었음을 확인하였다.
패널 (d)는 EGF 만을 상처에 도포한 후 상처치유효과를 측정한 결과이다. 시간이 지남에 따라 염증은 전체 상처의 2/3 이상 치료되었고, 전체 상처에서 상피가 완전히 재생되고, 섬유화 정도를 살펴보았을 때 전체 상처에서 2/3이상 치료되었음을 확인하였다.
상기의 실험결과들로부터 세포의 증식을 돕는 EGF를 섞지 않은 본 발명의 키토산 유도체만으로도 상처의 재생을 도울 수 있다는 결과를 얻을 수 있다(도 4 참고).
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (4)

  1. 가시광 조사에 의해 경화되는 가시광 경화특성을 갖는 하기 화학식 1의 키토산 유도체:
    [화학식 1]
    Figure pat00002

    단, 상기 화학식 1에서 n은 2-100,000의 정수이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1에서 n은 200 - 100,000의 정수인 것을 특징으로 하는 키토산 유도체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항의 키토산 유도체를 포함하는 유착방지용 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항의 키토산 유도체를 포함하는 상처치유 촉진용 조성물.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018030631A1 (ko) * 2016-08-11 2018-02-15 가톨릭대학교 산학협력단 가시광선 광경화 수용성 키토산 유도체, 키토산 하이드로겔 및 이의 제조방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010144076A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Dic Corp キトサン誘導体、及び該キトサン誘導体を重合開始剤として含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物
JP2010180377A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Tottori Univ 新規キトサン誘導体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018030631A1 (ko) * 2016-08-11 2018-02-15 가톨릭대학교 산학협력단 가시광선 광경화 수용성 키토산 유도체, 키토산 하이드로겔 및 이의 제조방법
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