KR20120028175A

KR20120028175A - 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 포함하는 접착제 조성물

Info

Publication number: KR20120028175A
Application number: KR1020100090232A
Authority: KR
Inventors: 이해신; 이문수; 홍선기; 김금연
Original assignee: 한국과학기술원; 주식회사 이노테라피
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2012-03-22
Also published as: WO2012036442A3; US20120064061A1; CN103459542A; JP6006214B2; KR101307367B1; CN103459542B; EP2617792A4; JP2013538280A; WO2012036442A2; ES2855148T3; EP2617792B1; EP2617792A2

Abstract

본 발명은 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물을 포함하는 접착제 조성물에 관한 것으로, 독성이 거의 없고, 기존의 탄닌 접착제와는 달리 열경화성 경화제 없이도 접착이 가능하며, 물에 잘 녹지 않아 수분 저항성을 가지므로 의료용 접착제로 사용이 가능한 접착제 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 접착제는 독성이 거의 없고, 기존의 탄닌 접착제와는 달리 열경화성 경화제 없이도 접착이 가능하며, 물에 잘 녹지 않아 수분 저항성을 가진다. 따라서, 본 발명의 접착제는 다양한 습식 환경에서 사용이 가능한 의료용 접착제, 서방형 약물 전달체, 유착방지제 및 세포 및 단백질 흡착방지제로 이용될 수 있다.

Description

탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 포함하는 접착제 조성물{Adhesive composition comprising tannin, polyethylene glycol, and water, low carbon alcohol or the mixture thereof}

본 발명은 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 포함하는 접착제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비독성이고, 수분 저항성을 가지며, 접착 시 가열 등의 과정을 거치지 않아 생체 접착제로서 이용 가능한 접착제 조성물 및 이를 포함하는 의료용 접착제, 서방형 약물 전달체, 유착 방지제 및 세포 단백질 흡착 방지제에 관한 것이다.

접착제란 물체와 다른 물체의 표면을 부착시키는데 사용하는 물질로 국제표준화기구(ISO)에서는 '접착(adhesion)은 두 면이 화학적 또는 물리적인 힘, 또는 그 양자에 의해서 일체화되는 상태이고, 접착제(adhesive)는 접착제에 의해 2개 이상의 물체를 일체화하는 것이 가능하게 하는 물질'로 정의하고 있다. 접착제는 편리함으로 인해 일상생활, 산업활동의 여러 분야에서 폭넓게 사용되고 있으며, 주성분에 따라 무기접착제 및 유기 접착제로 분류된다. 유기 접착제는 다시 합성 유기 접착제와 천연계 유기접착제로 분류되며, 합성 유기 접착제는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함하는 수지계, 고무계 및 페놀, 에폭시를 포함하는 혼합계로 분류된다. 그러나 유기 합성 접착제의 경우, 최근 유해 물질이 방출 되는 등의 문제가 발생하고 있다. 이는 특히 유기 용제 중 휘발성 유기용제의 사용 및 미반응 모노머의 휘발에 의한 것이다. 특히, 건축시 내장재에 사용되는 접착제의 경우, 포름알데히드 등의 유해 물질을 방출하지 않도록 규제가 강화되고 있는 실정이며, 이에 대하여 아교, 대두 단백질계, 탄닌계 접착제에 대한 개발이 이루어지고 있다.

"점착제"는 접착제의 한 종류로 볼 수 있으며, 접착제에 한 부분으로 가하여주는 압력(지압)만으로도 피착재에 충분히 접착하며 접착제에 비하여 응집력이 낮고 응력 완화가 빠르며 외력에 대해서 쉽게 변형이 가능한 점탄성적인 거동을 나타내는 물질을 말한다. 점착제에 사용되는 원료는 천연 고무, 합성 고무, 아크릴 및 실리콘 등의 열가소성 수지로, 대부분 탄성을 가지는 것이 특징이다. 이와 같이, 점착제는 접착제와는 달리 여러 번 반복하여 사용하여도 접착력을 유지할 수 있는 특징을 가지며, 끈적끈적하게 달라붙는 성질을 가지고, 이를 점착성(stickiness)라고 한다.

미모사 와틀(mimosa wattle), 캐브라초, 라디에타파인(radiata pine)과 같은 수종의 수피에 다량 함유된 물질인 탄닌(tannin)을 주성분으로 하는 탄닌 접착제는 특히 목재 접착용으로 많이 사용된다. 탄닌 접착제에는 경화제로서 포르말린, 파라포름알데히드 및 헥사메틸렌테트라민(헥사민)과 같은 포름알데히드계 경화제가 주로 사용되는데, 포름알데히드계 경화제는 탄닌과 탄닌 사이 또는 탄닌과 목재 사이에서 메틸렌 다리를 형성하여 축합반응을 일으키므로, 포름알데히드가 방출되지 않아 친환경적인 접착제로 최근 주목받고 있다. 그러나 탄닌 접착제는 열경화성으로 온도가 100℃ 이상이 되어야 경화가 일어나며, 온도가 높을수록 접착 강도가 강화되는 특성을 가진다. 또한 수용성이므로 수성 환경에서는 접착력을 유지하기 어렵다는 단점을 가진다.

탄닌 접착제는 독성이 없는 천연 접착제로서 주목받고 있으나, 수용성이며, 열경화성 경화제를 필요로 한다는 점 때문에 이용에 한계가 있다. 따라서 인체에 무해하면서 물에 거의 용해되지 않아 수성 환경에서 사용이 가능하고, 경화시 열을 필요로 하지 않는 접착제의 개발이 요구되는 실정이다.

이에 본 발명자들은 독성이 없어 인체에 무해하고, 수분 저항성을 가지며, 경화 시 열을 필요로 하지 않는 접착제를 연구하던 중, 폴리에틸렌글리콜과 탄닌을 혼합한 접착제가 물에 거의 녹지 않으며 열을 가하지 않아도 접착이 가능하다는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 포함하는 접착제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 의료용 접착제(medical adhesive)를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 접착성 서방형 약물전달체(controlled released drug delivery adhesives)를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 의료용 유착방지제를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 표면 흡착 방지제를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 (a) 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급 알코올 및 이들의 혼합물을 혼합하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계에서 혼합되어 형성된 접착제 조성물을 수득하는 단계를 포함하는 접착제 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 (a) 폴리에틸렌글리콜을 물, 저급알코올 및 이들의 혼합 용매에 용해하는 단계; (b) 탄닌을 물, 저급 알코올 및 이들의 혼합 용매에 용해하는 단계; (c) 상기 (a) 단계 및 (b)단계에서 얻어진 각각의 용해물을 혼합하여 접착제 조성물이 형성되도록 하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 얻어진 접착제 조성물을 수득하는 단계를 포함하는 접착제 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법에 따라 제조된 접착제 조성물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 포함하는 접착제 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 의료용 접착제(medical adhesive)를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 접착성 서방형 약물전달체(controlled released drug delivery adhesives)를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 의료용 유착방지제를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 표면 흡착 방지제를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급 알코올 및 이들의 혼합물을 혼합하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계에서 혼합되어 형성된 접착제 조성물을 수득하는 단계를 포함하는 접착제 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 폴리에틸렌글리콜을 물, 저급알코올 및 이들의 혼합 용매에 용해하는 단계; (b) 탄닌을 물, 저급 알코올 및 이들의 혼합 용매에 용해하는 단계; (c) 상기 (a) 단계 및 (b)단계에서 얻어진 각각의 용해물을 혼합하여 접착제 조성물이 형성되도록 하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 얻어진 접착제 조성물을 수득하는 단계를 포함하는 접착제 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 접착제 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 접착제 조성물은 (i) 탄닌, (ii) 폴리에틸렌글리콜(PEG), 및 (iii) 물, 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

탄닌(Tannin)은 페놀성 화합물로서 주로 나무의 심재나 수피로부터 추출된다. 탄닌 수용액은 수렴성이 강하고 떫은 맛을 가지는 화합물을 총칭하는 것으로, 여러 가지 폴리페놀류가 중합된 복잡한 구조의 고분자 물질로, 원래는 무색이지만 폴리페놀 산화효소의 작용에 의하여 쉽게 산화되어 갈색을 띈다.

탄닌은 가수분해형 탄닌(hydrolyzable tannin)과 축합형탄닌(condensed tannin)으로 나뉘며 본 발명은 이들을 모두 포함한다. 가수분해형 탄닌은 밤나무, 미로보란(myrobolans), 디비디비(dividivi) 등에서 추출되며 피로갈롤(pyrogallol), 갈산(gallic acid), 엘라직산(ellagic acid) 등의 단분자 페놀성 화합물로서 페놀수지 제조시 페놀의 부분 대체 재료로 사용되어왔다. 이러한 가수분해형 탄닌은 포름알데히드와의 낮은 반응성과 한정된 수급 등 경제적, 화학적인 부분에서 축합형 탄닌에 비해 접착제용 탄닌으로서는 부적합한 것으로 알려져 왔으나, 본 발명에서는 이러한 사실과는 달리 가수분해형 탄닌도 유용하게 사용될 수 있다. 축합형 탄닌은 중합하여 물에 불용성인 플로바펜(plobaphene)을 형성하는 것으로, 종래의 탄닌계 접착제의 성분으로 주로 사용되는 것이며, 일부 수종의 수피의 상당 부분을 차지하고 있다.

본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 탄닌은 이에 제한되지는 않으나 본 발명의 탄닌은 하기 화학식 1의 피로갈롤(pyrogallol), 갈산(gallic acid), 엘라직산(ellagic acid), 화학식 2의 갈릭산(gallic acid), 화학식 3의 엘라직산(ellagic acid), 화학식 4의 카테킨(catechin) 및 이들의 중합체와 그 외 공지된 문헌(Cesar G. Fraga, Plant Phenolics and Human Health Biochemistry, Nutrition, and Pharmacology, 2010, Wiley, ISBN: 978-0-470-28721-7)에 기재된 탄닌일 수 있으며, 분자량은 이에 제한되지는 않으나, 500 내지 10,000일 수 있다.

폴리에틸렌글리콜(Monomethoxy Polyethylene Glycol, PEG)은 무독성의 고분자 물질로 용해성이 좋아 음식물이나 화장품, 세라믹산업에 널리 사용된다. 폴리에틸렌글리콜은 분자량에 따라 서로 다른 용융온도와 용융열을 가지고 있어 사용 분야에 따라 적절히 선택하여 사용하나 일반적으로 100,000달톤(Dalton) 이하의 것을 사용한다.

본 발명의 폴리에틸렌글리콜은 선형 또는 다분지형(multi branched)을 포함하며, 작용기는 이에 제한되지는 않으나 수산화기(-OH), 아민기(-NH₂), 숙시니미딜 숙시네이트기(Succinimidyl succinate), 숙시니미딜 글루타레이트기(Succinimidyl glutarate), 숙신산기(Succinic acid), 티올기(-SH), 아크릴레이트기(Acrylate), 에폭시기(Epoxide), 말레이미드기(Maleimide), 니트로페닐 카보네이트기(Nitrophenyl carbonate), 피리딜 디설파이드기(orthopyridyl disulfide), 토실레이트기(Tosylate), 아자이드기(Azide) 또는 인산기를 가질 수 있다. 또한 올리고아민기([-CH₂-CH₂-NH-]n), 카테콜기 또는 올리고카테콜아민기일 수 있다. 즉, 본 발명의 폴리에틸렌글리콜은 선형인 mPEG-작용기, 작용기-PEG-작용기, 다분지형의 4-arm-PEG-작용기, 6-arm-PEG-작용기 일 수 있다. 본 발명의 폴리에틸렌글리콜은 이에 제한되지는 않으나 하기 화학식 5 내지 30 중 어느 한 화합물로 나타낼 수 있다. 하기 화학식에서 정수 n의 범위는 이에 제한되지는 않으나 20 내지 2500이다.

아래 화학식에서, 화학식 5는 수산화기(-OH), 화학식 6은 아민기(-NH2), 화학식 7은 숙시니미딜 숙시네이트기, 화학식 8은 숙신산기, 화학식 9는 티올기(-SH), 화학식 10은 아크릴레이트기, 화학식 11은 에폭시기, 화학식 12는 말레이미드기, 화학식 13은 니트로페닐 카보네이트기, 화학식 14는 피리딜 디설파이드기, 화학식 15는 토실레이트기를 작용기로 갖는 선형 PEG로서, mPEG-작용기의 형태를 가지는 것들이다.

또한, 아래 화학식에서 화학식 16은 수산화기(-OH), 화학식 17은 아민기(-NH2), 화학식 18은 숙시니미딜 숙시네이트기, 화학식 19는 숙신산기, 화학식 20은 티올기(-SH), 화학식 21은 아크릴레이트기, 화학식 22는 에폭시기, 화학식 23은 말레이미드기, 화학식 24는 니트로페닐 카보네이트기, 화학식 25는 피리딜 디설파이드기, 화학식 26은 토실레이트기를 작용기로 갖는 선형 PEG로서, 작용기-mPEG-작용기의 형태를 가지는 것들이다.

하기 화학식은 다분지형 PEG로서, 화학식 27은 4-arm-PEG의 형태이며 작용기로서 아민기를 가지는 PEG를 나타낸 것이다.

하기 화학식 28은 작용기로서 수산화기(-OH), 숙시니미딜 숙시네이트기(Succinimidyl succinate), 숙신산기(Succinic acid), 티올기(-SH), 아크릴레이트기(Acrylate), 에폭시기(Epoxide), 말레이미드기(Maleimide), 니트로페닐 카보네이트기(Nitrophenyl carbonate), 피리딜 디설파이드기(orthopyridyl disulfide) 또는 토실레이트기(Tosylate)로 치환될 수 있는 4-arm-PEG를 나타낸 것이다.

하기 화학식 29는 작용기로서 아민기를 가지는 6-arm-PEG를 나타낸 것이다.

하기 화학식 30은 작용기로서 수산화기(-OH), 숙시니미딜 숙시네이트기(Succinimidyl succinate), 숙신산기(Succinic acid), 티올기(-SH), 아크릴레이트기(Acrylate), 에폭시기(Epoxide), 말레이미드기(Maleimide), 니트로페닐 카보네이트기(Nitrophenyl carbonate), 피리딜 디설파이드기(orthopyridyl disulfide) 또는 토실레이트기(Tosylate)로 치환될 수 있는 6-arm-PEG를 나타낸 것이다.

상기 본 발명의 폴리에틸렌글리콜의 분자량은 이에 제한되지는 않으나, 1,000 내지 100,000이며, 보다 바람직하게는 2,000 내지 30,000이다.

아울러, 본 발명의 접착제 조성물은 물, 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 저급 알코올은 알코올 분자 중에 포함된 탄소 수에 따라 탄소수가 적은(탄소수 1 내지 6) 알코올을 의미하며, 저급 알코올은 물에 용해되나, 전리되지 않고, 이온이 발생하지 않는 중성 물질이며, 알코올의 OH기는 염기의 OH기와는 성질이 달라 알칼리성을 나타내지 않는다. 상기 저급 알코올에 속하는 것으로서, 이에 제한되지는 않으나, 메탄올, 에탄올, 노르말프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 아밀알코올, 노르말아밀알코올, 이소아밀알코올, 노르말헥실알코올 이 있으며, 본 발명의 접착제 조성물의 저급 알코올로서 바람직하게는 에탄올이 사용될 수 있다.

또한 본 발명의 접착제 조성물에는 그 물성의 개선을 위한 첨가제 등을 사용할 수 있으며, 상기 첨가제는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 선택될 수 있다.

'접착'이란 통상적인 의미로서, 시간의 경과에 따라 초기 시간에 고화되어 탄성이 없는 상태가 되고, 다시 떨어질 경우 재 부착이 어려운 것이나, 본 발명에서의 "접착"은 "점착"을 포함하는 의미이며, "점착"이란 점탄성의 특성이 유지된 상태의 형태로 압력에 의해서 쉽게 붙을 수 있고, 떨어진 후에도 여러 번 재 접착이 가능한 것을 말한다. 본 발명의 접착제 조성물은 점착제로서의 특성을 가지고 있다.

본 발명의 접착제 조성물은 이에 제한되지는 않으나, 전체 조성물 중 탄닌 30 내지 80 중량%, 폴리에틸렌글리콜 20 내지 70 중량% 및 물, 저급알코올 또는 이들이 혼합물 5 내지 30 중량%로 포함한다. 보다 바람직하게는 탄닌 40 내지 70 중량%, 폴리에틸렌글리콜 30 내지 60 중량% 및 물, 저급알코올 또는 이들의 혼합물 10 내지 25 중량%로 포함할 수 있고, 가장 바람직하게는 탄닌 50 내지 60 중량%, 폴리에틸렌글리콜 40 내지 50 중량%, 물, 및 저급알코올 또는 이들의 혼합물 15 내지 20 중량%로 포함할 수 있다.

본 발명의 접착제는 비독성이다. 따라서 본 발명의 접착제 조성물은 의료용 접착제로 사용이 가능하며, 피부에 직접 접촉이 가능하고, 생체 내에서 사용되어 접착제가 체액과 혈액 중으로 흘러 들어가게 되어 생체 내에 직접 관여하게 되는 경우라도 독성과 위해성이 없는 것이 특징이다.

아울러, 본 발명의 접착제는 수성 환경에서도 사용이 가능한 수분 저항성을 가지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 '수분 저항성'은 물이 존재하는 환경, 예를 들어, 수분이 있는 환경에서도 접착력을 유지한 수 있는 성질을 말한다. 수분 저항성을 가지기 위해서는 습도가 높거나 물을 포함하는 수용액에 잘 용해되지 않아야 하며, 유체의 흐름이 있는 곳에서도 안정적으로 접착을 유지할 수 있어야 한다. 본 발명의 접착제는 물에 잘 녹지 않는 특성을 가지는 바, 수분 저항성을 가지는 접착제로서 활용할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 접착제 조성물을 포함하는 의료용 접착제에 관한 것이다.

의료용 접착제(medical adhesive)는 넓은 의미에서는 의료 용구의 포장으로부터 외과용 점착, 접착 및 지혈에 이르기까지 광범위한 분야에 적용될 수 있는 것으로, 생체 적합성이 있어 피부에 직접 사용이 가능하고, 통상적으로는 생체 내에서 사용될 수 있도록 생체에 직접 관여시에도 독성과 위해성이 전혀 없는 접착제를 말한다. 의료용 접착제로 사용되기 위해서는 생체 적합성 외에도 생분해성, 수분 저항성, 멸균성, 비독성 및 지혈 효과를 가져야 하며 생체의 치유에 방해가 되지 않아야 한다. 본 발명의 접착제는 의료용 접착제로서의 용도를 가지며, 상기 용도에는 점착제로서의 용도를 포함한다. 보다 상세하게는 수술용 접착성 지혈제 및 대장 절개 후 봉합용 의료접착제로서 생체에 사용이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에서는 본 발명의 접착제의 효과를 확인하기 위하여 접착력을 측정하는 실험을 실시하였다. 그 결과, 본 발명의 접착제는 일반적으로 시중에서 판매되는 문구용 접착제 보다는 강한 접착력을 유지하고, 돼지표 본드 보다는 약한 접착력을 가지는 것으로 확인되었다(실시예 2 참조).

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 본 발명의 접착제가 여러 번 사용하여도 접착력을 유지하는지 여부를 알아보기 위하여 일정한 강도의 힘으로 여러 번 반복하여 접착력을 측정하였다. 그 결과. 본 발명의 접착제는 여러 번 접착 시에도 지속적으로 접착력을 유지하는 것으로 나타났으며, 이와 같은 특징은 본 발명의 접착제 조성물이 점착제로서 사용될 수 있음을 보여주는 것이다. (실시예 3 참조)

또한 본 발명의 일 실시예에서는 본 발명의 접착제가 수분 저항성을 가지는지 여부를 측정하기 위하여, 1회 접착력을 측정한 후 2회부터는 증류수를 도포하여 접착력이 유지되는 지 여부를 측정하였다. 그 결과, 본 발명의 접착제는 수분이 있는 환경에서도 일정 강도 이상의 접착력을 유지할 수 있었다. 이는 의료용 접착제로서 생체 외부 뿐만 아니라 생체 내부에서도 사용이 될 수 있음을 나타내는 결과이다. (실시예 4 참조)

또한, 본 발명은 상기 접착제 조성물을 포함하는 접착성 서방형 약물 전달체(controlled released drug delivery adhesives)에 관한 것이다.

서방형 약물 전달체란 치료에 필요한 양만큼의 약물이 보통 제제보다 장시간에 걸쳐 방출되도록 설계된 제제를 말한다. 나라마다 용어를 약간씩 달리 사용하고 있으나 일반적으로 방출제어형(controlled release) 제제라고 한다. 방출제어형 제제는 약물의 혈중농도가 신속하게 상승하여 치료효과를 나타내는데 필요한 농도에 도달하고 원하는 시간동안만 일정한 유효혈중농도가 유지되며 보통제제에 비하여 투여빈도가 적고, 생체 반응이 균일하게 유지되거나 부작용은 줄이고자 할 목적으로 고안된 제제를 말한다. 본 발명의 접착용 조성물은 서방형 약물 전달체 제조 시 사용될 수 있으며, 상기 서방형 약물 전달체에 의하여 전달될 수 있는 난용성 약물, 치료용 펩티드, 단백질 및 항체를 포함할 수 있다. 이에 제한되지는 않으나 상기 난용성 물질에 해당하는 것으로서, 분자량이 작은 파클리탁셀 (Paclitaxel) 독소루비신 (Doxorubicin)등이 있고, 상기 치료용 펩티드에 속하는 것으로서, 소마토스타틴 (Somatostatin), 칼시토닌 (Calicitonin), 바소프레신 (Vasopressions), 혈소판응고 억제 펩티드 (Platelet aggregate inhibitors), 고나도트로핀 분비촉진 호르몬 (Gornadotropin-releasing hormone), 등이 있으며, 상기 단백질 및 항체에 속하는 것으로서 인터루킨 패밀리 (Interleukin family), 적혈구 생성 촉진인자 (EPO, erythropoietin), 과립구콜로니자극인자 (G-CSF, Granulocyte colony-stimulating factor), 성장호르몬 (Human growth hormone)등이 있다.

본 발명의 일실시예에서는 본 발명 접착제의 약물 전달체로서의 기능을 확인하기 위하여 4-arm-PEG-AM(10kDa) 및 4-arm-PEG-OH(10KDa)를 사용한 접착제에 단백질을 넣어 그 방출량을 조사하였다. 그 결과, 단백질은 오랜 시간동안 서서히 방출되어 본 발명의 접착제 조성물은 서방형 약물 전달체로서 제조될 수 있음을 확인하였다. (실시예 5 및 실시예 6 참조)

또한 본 발명은 상기 접착용 조성물을 포함하는 의료용 유착방지제에 관한 것이다.

유착방지제(Anti-adhesive agent)는 유착이 예상되는 부위에 일정기간 물리적인 장벽으로 남아 인접한 조직 사이에 유착이 형성되는 것을 막아주는 역할을 하는 물질을 말한다. 따라서 유착방지제는 일정기간 후에는 분해 혹은 생체 내에 흡수되어 이물질로 남지 않아야 한다. 본 발명의 접착용 조성물은 외과적 수술 후 유발될 수 있는 유착을 방지하는 유착방지제 제조 시 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 본 발명 접착제 조성물의 유착 방지 기능을 확인하기 위하여 본 발명이 접착제 조성물로 표면을 개질한 금 표면에 세포가 유착되는지 여부를 확인하였다. 그 결과, 본 발명의 접착제로 표면을 개질한 금 표면에는 표면 개질하지 않은 금 표면에 비하여 세포가 거의 남아있지 않아 본 발명의 접착제 조성물이 유착 방지 효과를 가짐을 확인하였다. (실시예 8 참조)

또한 본 발명은 상기 접착용 조성물을 포함하는 표면 흡착 방지제에 관한 것이다.

또한 본 발명은 (a) 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급 알코올 및 이들의 혼합물을 혼합하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계에서 혼합되어 형성된 접착제 조성물을 수득하는 단계를 포함하는 접착제 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 본 발명 접착제 조성물의 제조 방법을 각 단계별로 살펴보면 다음과 같다.

(a) 단계는 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급 알코올 및 이들의 혼합물을 혼합하는 단계이다.

본 발명의 접착제 조성물은 상기 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급알코올 및 이들의 혼합물을 혼합하여 제조된다. 상기 물질의 혼합 시, 혼합 순서는 상기 기재된 바에 제한되지 않으며, 상기 탄닌이 분해되면 피로갈롤(Pyrogallol)이 되기도 하는데, 본 발명의 일 실시예에서는 피로갈롤과 상기 폴리에틸렌글리콜의 작용기의 몰 비율이 20 내지 30 : 1이며, 보다 바람직하게는 25 : 1이 되도록 부피를 구하고 이를 혼합하였다. (실시예 1 및 실시예 2 참고)

(b)단계는 상기 (a) 단계에서 혼합되어 형성된 접착제 조성물을 수득하는 단계이다.

상기 (a) 단계의 혼합물은 혼합 시, 추가적인 반응을 일으키지 않으며, 별도의 과정 없이 접착제 조성물을 수득할 수 있다. 혼합 후, 8분 내지 12분 방치하면 상하층이 분리되고, 이 때 하층에 갈색 물질이 생성되는데 이것이 본 발명의 접착제 조성물에 해당된다. (도 1참조)

또한 본 발명은 (a) 폴리에틸렌글리콜을 물, 저급알코올 및 이들의 혼합 용매에 용해하는 단계; (b) 탄닌을 물, 저급 알코올 및 이들의 혼합 용매에 용해하는 단계; (c) 상기 (a) 단계 및 (b)단계에서 얻어진 각각의 용해물을 혼합하여 접착제 조성물이 형성되도록 하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 얻어진 접착제 조성물을 수득하는 단계를 포함하는 접착제 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 제조 방법을 각 단계별로 살펴보면 다음과 같다.

(a)단계는 폴리에틸렌글리콜을 물, 저급알코올 및 이들의 혼합 용매에 용해하는 단계이며, (b)단계는 탄닌을 물, 저급 알코올 및 이들의 혼합 용매에 용해하는 단계이다.

본 발명의 접착제 조성물은 폴리에틸렌글리콜을 물, 저급 알코올 및 이들의 혼합물에 용해하는 단계 및 탄닌을 물, 저급알코올 및 이들의 혼합물에 용해하는 단계를 포함한다. 상기 검토한 본 발명의 조성물인 탄닌과 폴리에틸렌글리콜을 각각 물, 저급 알코올 및 이들의 혼합 용매에 용해하여 이들을 혼합이 용이한 상태로 만드는 과정이며, 상기 과정은 각각 독립된 단계이다. 또한, 용해물 제조 시, pH조절을 위한 완충액을 사용할 수 있다. (실시예 1 참고)

(c)단계는 상기 (a) 및 (b)에서 얻어진 각각의 용해물을 혼합하여 접착제 조성물이 형성되도록 하는 단계이다.

본 단계는 본 발명의 상기 탄닌 및 폴리에틸렌글리콜의 용해물을 혼합하여 접착제 조성물이 형성되도록 하는 단계로, 혼합 순서는 기재된 순서에 제한되지 않으며, 혼합 부피비는 상기 검토한 바와 동일하다.

(d)단계는 상기 (c)단계의 접착제 조성물을 수득하는 단계이다.

본 발명의 혼합물은 혼합 시 추가적인 반응을 일으키지 않으며, 별도의 과정 없이 상기 혼합물로부터 접착제 조성물을 수득할 수 있고, 상기와 같이 도 1의 갈색 물질이 본 발명의 접착제 조성물에 해당한다.

또한 본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 접착제 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 접착제 조성물은 이에 제한되지는 않으나 상기 제조 방법에 의하여 제조될 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물을 포함하는 접착제 조성물에 관한 것으로, 독성이 거의 없고, 기존의 탄닌 접착제와는 달리 열경화성 경화제 없이도 접착이 가능하며, 물에 잘 녹지 않아 수분 저항성을 가지므로 의료용 접착제, 서방형 약물 전달체, 유착방지제 및 세포 및 단백질 흡착방지제로 사용이 가능한 탄닌계 접착제를 제공한다.

도 1은 탄닌, PEG 및 물을 혼합하여 제조한 접착제의 일 례를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 접착제의 접착력을 측정하기 위한 실험 방법을 나타낸 것이다.
도 3은 상기 도 2의 접착력 측정을 위한 기기를 나타낸 것이다.
도 4는 탄닌, 물 및 선형 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 접착제의 접착력을 시험한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 탄닌, 다분지형 폴리에틸렌글리콜 및, 물 또는 저급알코올인 메탄올 및 에탄올을 포함하는 접착제의 접착력을 시험한 결과를 돼지표본드 및 문구용 접착제와 비교한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 접착 횟수 증가 시, 4-arm-PEG-OH(10kDa) 및 4-arm-PEG-AM(10kDa) 접착제의 접착력을 나타낸 것이다.
도 7은 4-arm-PEG-OH(10kDa) 접착제에 증류수를 도포한 후 접착력을 통하여 수분 저항성을 측정한 것을 나타낸 것이다.
도 8은 4-arm-PEG-AM(10kDa) 접착제에 증류수를 도포한 후 접착력을 통하여 수분 저항성을 측정한 것을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명 접착제의 생분해 능력을 측정한 것으로, pH에 따른 탄닌의 방출량을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 10는 본 발명 접착제를 이용하여 제조한 서방형 약물 전달체의 약물 전달 능력을 측정한 것으로, 약물 전달체에 의해 전달되는 단백질의 농도별 방출 속도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 4-arm-PEG-OH(10kDa)와 FITC-BSA를 혼합하였을 때 접착력의 변화를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 4-arm-PEG-OH(10kDa)와 FITC-BSA의 혼합 시 접착 횟수에 따른 접착력의 변화를 나타낸 것이다.
도 13는 4-arm-PEG-AM(10kDa)와 FITC-BSA를 혼합하였을 때 접착력의 변화를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 14은 4-arm-PEG-OH(10kDa)와 FITC-BSA의 혼합 시 접착 횟수에 따른 접착력의 변화를 나타낸 것이다.
도 15은 표면 개질하지 않은 금 표면과 본 발명 접착제로 표면 개질한 금 표면에 남아있는 세포 수를 형광현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 16은 4-arm-PEG-AM(10kDa) 및 4-arm-PEG-OH(10kDa)를 사용하여 제조한 접착제를 (1)실온 (2)60℃ 및 (3)60℃에서 1시간 방치 후 제조한 접착제로 표면 개질한 금 표면에 남아 있는 세포의 수를 각각 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

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

< 실시예 1>

탄닌 , 폴리에틸렌 글리콜 및 물을 포함하는 접착제의 제조

탄닌(탄닌산, tannic acid, 화학식 1)을 1x PBS(Phosphate-buffered saline) 버퍼(pH 8.5)에 1g/mL의 농도로 녹였다. 말단에 상기 표 1 및 표 2에 기재된 -OH, -NH₂(아민기, AM), -SS(숙시니미딜 숙시네이트), -SH(티올기)의 작용기를 갖는 선형 또는 다분지형(multi-branched) PEG(polyethylene glycol)을 각각 1x PBS 버퍼(pH 8.5)에 1g/mL의 농도로 녹였다.

[화학식 1]

피로갈롤(Pyrogallol) : 작용기 = 25 : 1의 몰 비가 되도록 상기 탄닌과 PEG, mPEG-SH, mPEG-AM, mPEG-SS, PEG-AM, 4-arm-PEG-AM, 4-arm-PEG-SS 및 6-arm-PEG-AM을 하기 표 1과 같이 혼합하였다. 10분 정도 방치하면 아래는 갈색 접착제, 위는 투명한 액체로 분리되는데 윗부분 투명한 액체는 버리고 하층의 갈색 접착제를 사용하였다. 분리된 하층의 갈색 접착제를 분리한 것을 도 1에 나타내었다.

또한, 상기와 동일한 방법으로 저급 알코올인 에탄올 및 메탄올을 이용하여 본 발명의 접착제 조성물을 제조하였다. 탄닌(탄닌산, tannic acid, 화학식 1)을 에탄올 및 메탄올에 1g/mL의 농도로 녹였다. 4-arm-PEG-OH를 에탄올 및 메탄올에 1g/mL로 녹이고, 4-arm-PEG-AM을 메탄올에 1g/mL의 농도로 녹였다. 이를 상기 물에 용해한 탄닌 및 PEG의 피로갈롤 : 작용기의 비율과 동일하게 되도록 탄닌 및 PEG를 혼합하였다. 저급 알코올를 사용한 접착제도 상기와 동일한 방법으로 제조하였다.

구분	PEG(1g/mL)			탄닌(1g/mL)	총부피(μL)
선형	종류	분자량(Da)	부피(μL)	부피(μL)	200
	PEG	2k	38	162
	PEG	4.6k	70	130
	mPEG-SH	5k	108	92
	mPEG-AM
	mPEG-SS
	PEG-AM	2k	38	162
다분지형	4-arm-PEG-AM	10k	74	126
	4-arm-PEG-SS	10k	74	126
	6-arm-PEG-AM	15k	74	126

< 실시예 2>

접착력의 측정

바이옵시 펀치(Biopsy punch, Miltex REF 33-36)를 이용하여 돼지 피부 조직을 지름이 6mm가 되도록 잘랐다. 두 개의 돼지 피부 조직 사이에 상기 실시예 1에서 제조한 접착제를 각각 약 3g정도를 고르게 펴 바르고 뒷면에는 순간접착제를 발라 접착력 측정을 위해 고안한 장치의 두 막대에 돼지피부를 붙였다. 만능시험기(Universal Testing Machine, INSTRON 5583)을 이용하여 시료에 20N의 힘을 1분 동안 가한 후, 1mm/min의 속도로 인장력을 가하여 접착력을 측정하였다. 각각 다른 PEG를 이용해 만든 접착제를 연속하여 3회 이상, 3개의 샘플을 측정하여 평균 접착력과 최대 접착력을 측정하였다.

그 결과, 도 4 및 도 5에서 보듯이, 용매가 물인 경우, 4-arm-PEG-AM(10kDa)과 4-arm-PEG-SS(10kDa)의 접착력이 0.033MPa로 가장 좋았고, mPEG-AM(5kDa)과 mPEG-SH(5kDa)는 접착력이 0.010 내지 0.011MPa로 가장 작았다. 또한 용매가 알코올일 경우에는 용매가 물일 경우보다 접착력이 더 커지는 것을 볼 수 있는데, 메탄올과 에탄올에 녹인 4-arm-PEG-OH는 0.035MPa로 가장 컸고, 메탄올에 녹인 4-arm-PEG-AM은 0.032MPa로 비슷하였다.

또한, 상용화된 접착제와 접착력을 비교하기 위해 문구용 접착제와 돼지표 본드와 본 발명의 접착제의 접착력을 비교 측정하였다.

그 결과, 도 4 및 도 5에서 보듯이, mPEG-AM(5kDa)과 mPEG-SH(5kDa)은 문구용 접착제 보다 접착력이 약했으나, 이 두 개의 접착제를 제외한 PEG(2kDa, 4.6kDa), mPEG-SS(5kDa), PEG-AM(2kDa), 4-arm-PEG-OH(10kDa), 4-arm-PEG-OH(10kDa) in MeOH, 4-arm-PEG-OH(10kDa) in EtOH, 4-arm-PEG-AM(10kDa), 4-arm-PEG-AM(10kDa) in MeOH, 4-arm-PEG-SS(10kDa), 6-arm-PEG-AM(15kDa)은 문구용 접착제 보다 강하고 돼지표 본드 보다 약한 접착력을 보였다.

< 실시예 3>

접착시험횟수에 따른 접착력의 변화와 지속시간 측정

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 4-arm-PEG-OH(10kDa) 및 4-arm-PEG-AM(10kDa) 접착제를 제조하였다. 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 지름이 6mm인 돼지 피부 조직에 상기에서 제조한 접착제를 각각 약 3g정도를 고르게 펴 바르고, 접착력 측정을 위해 고안한 장치의 두 막대에 순간접착제를 이용하여 돼지피부를 붙였다. 만능시험기(Universal Testing Machine, INSTRON 5583)을 이용하여 시료에 20N의 힘을 1분 동안 가한 후, 10mm/min의 속도로 인장력을 가하여 접착력을 측정한 후, 이 과정을 반복하여 횟수에 따른 접착력의 변화를 측정 하였다. 4-arm-PEG-OH(10kDa)는 하나의 시료를 5시간동안 연속으로 82회 측정하였고, 4-arm-PEG-AM(10kDa)는 하나의 시료를 6시간동안 연속으로 109회 측정하였다. 이는 제한된 실험환경 때문에 실험자가 임의로 시간과 횟수를 정한 것이다.

그 결과, 도 6에서 보듯이, 4-arm-PEG-OH(10kDa) 및 4-arm-PEG-AM(10kDa) 접착제 모두 접착횟수가 증가할수록 접착력이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 여러 번 접착하였음에도 불구하고 5~6시간동안 접착력이 지속되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 접착력이 일회성이거나 여러 번 접착할 경우 접착력이 줄어드는 경향을 보이는 기존의 상용화된 접착제와는 달리, 본 발명의 접착제는 여러 번 접착하여도 접착력이 유지되는 특성을 가지는 것을 나타내는 것이다. 또한, 4-arm-PEG-OH(10kDa) 및 4-arm-PEG-AM(10kDa)의 접착력을 상호 비교한 결과, 초기 접착력은 4-arm-PEG-OH(10kDa)가 4-arm-PEG-AM(10kDa)에 비해 강했으나, 대략 접착횟수 80~90회 사이의 후반부 측정에서는 4-arm-PEG-AM(10kDa)의 접착력이 더 강해지는 것을 관찰할 수 있었다.

< 실시예 4>

접착제의 수분 저항성 측정

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 4-arm-PEG-OH(10kDa) 및 4-arm-PEG-AM(10kDa) 접착제를 제조하였다. 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 지름이 6mm인 돼지 피부 조직에 상기에서 제조한 접착제를 각각 약 3g정도를 고르게 펴 바르고, 접착력 측정을 위해 고안한 장치의 두 막대에 순간접착제를 이용하여 돼지피부를 붙였다. 만능시험기(Universal Testing Machine, INSTRON 5583)을 이용하여 시료에 20N의 힘을 1분 동안 가한 후, 10mm/min의 속도로 인장력을 가하여 접착력을 1회 측정하였다. 2회부터 11회까지 매회 접착제에 증류수 20㎕를 도포하고 1회와 같은 조건으로 시료에 20N의 힘을 1분 동안 가한 후, 10mm/min의 속도로 인장력을 가하여 접착력을 측정하였다. 12회에서는 강력 먼지제거제(Nabakem, DR?747)를 이용하여 남아있는 증류수를 제거한 후 이전 실험과 같은 조건으로 시료에 20N의 힘을 1분 동안 가한 후, 10mm/min의 속도로 인장력을 가하여 21회까지 측정하였다.

그 결과, 도 7에서 보듯이, 4-arm-PEG-OH(10kDa)의 경우 증류수 20㎕를 도포하고 접착력을 측정하였을 때, 증류수를 도포하지 않은 경우에 비해 다소 접착력이 감소하였으나 약 0.012MPa 정도의 접착력을 유지하는 것으로 나타났다. 접착 12회부터는 접착제 표면에 묻어있는 증류수를 제거하고 다시 연속해서 접착력을 측정하였는데, 증류수를 제거하자 접착력이 다시 증가하는 것을 볼 수 있었다.

또한, 도 8에서 보듯이, 4-arm-PEG-AM(10kDa)의 경우 증류수 20㎕ 도포하고 접착력을 측정하였을 때, 증류수를 도포하지 않은 경우에 비해 오히려 접착력이 컸는데, 이는 원래 1회에서 측정한 접착력이 증류수를 도포하지 않은 시료에 비해 강했기 때문으로 생각된다. 그러나 증류수를 도포한 시료의 그래프를 전체적으로 보았을 때, 증류수 20㎕를 도포했음에도 불구하고 접착력이 증가하는 것을 볼 수 있었다. 접착 12회에서 증류수를 제거하고 접착력을 측정하였을 때에도 접착력이 크게 증가하거나 하는 변화를 보이지 않는 것으로 보아 4-arm-PEG-AM(10kDa) 접착제는 물이 접착력에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 보인다.

상기 결과로 비추어 보아 본 발명은 물에 의한 저항성이 있으며 이는 기존의 상용화된 접착제와 차별화된 특성이다.

< 실시예 5>

분해 시간 측정

1cm × 1cm의 면적에 상기 실시예 1에서 제조한 4-arm-PEG-AM(10KDa) 접착제를 각각 약 10mg 정도 고르게 펴 바르는 방법으로 금 표면을 표면 개질 하였다. 표면 개질된 표면을 각각 1ml의 1xPBS pH 2, pH 7.4 및 pH 10의 용액에 각각 넣어준 뒤에 시간이 지남에 따라 표면에서 방출되는 탄닌의 양을 측정하였다.

그 결과, 도 9에서 보듯이, 본 발명의 접착제는 pH 조건에 따라 다른 분해성을 보였는데, pH 2에서는 표면이 초기에만 빠르게 분해되었고, 이후 서서히 분해되는 모습을 보여주었다. 또한, pH 7.4에서는 상대적으로 안정적인 표면접착을 유지하면서 오랜 시간에 걸쳐 분해되었으며, 시간에 비례하여 탄닌이 방출되었다. pH 10의 높은 pH조건 에서는 초반에만 표면에서 탄닌이 방출되었으며, 20시간 이후에서는 탄닌이 거의 방출되지 않았다. 따라서,본 발명의 접착제에 질병 치료용 단백질 약물을 넣어 표면에 접착하면 표면이 분해됨에 따라 약물이 서서히 방출되는 서방형 제제에 사용될 수 있다.

< 실시예 6>

약물전달 능력 측정

상기 실시예 5의 결과로 보아, 접착제에 질병 치료용 단백질 약물을 넣어 표면에 접착하면 표면이 분해됨에 따라 약물이 서서히 방출되는 서방형 제제에 사용될 수 있다. 이에 본 발명에서는 단백질 형태의 치료제의 모델로써, 소혈청알부민(Bovine Serum Albumin, BSA)을 실시예 1의 접착제에 포함된 탄닌의 농도에 각각,

(1) 1/600 (FITC-BSA 50㎕ 조건); 및

(2) 1/300 (FITC-BSA 100㎕ 조건)

의 비율로 섞어 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 표면에 접착한 뒤에 표면에서 방출되는 단백질의 양을 측정하였다. 방출되는 단백질의 양은 형광물질인 FITC가 붙은 BSA를 구입하여 사용하였으며, 480nm 파장의 빛을 주었을 때 (Exitation) 에 방출되는 형광의 양 (Emitssion intensity) 을 정량하였다.

그 결과, 도 10에서 보듯이, 4-arm-PEG-AM(10kDa)와 4-arm-PEG-OH(10KDa)를 사용한 접착제 모두 탄닌의 농도에 1/300배에 해당되는 단백질을 넣은 경우에는 약 20시간 안에 대부분의 단백질이 표면에서 빠져나왔으며, 탄닌의 농도에 1/600배에 해당되는 단백질을 넣은 경우에는 4-arm-PEG-AM(10kDa)를 사용한 접착제에서 약 40시간이 넘게 시간에 거의 비례하는 농도로 계속 방출되었다. 4-arm-PEG-OH(10KDa)를 사용한 접착제의 경우에는 4-arm-PEG-AM(10kDa)를 사용할 때와 달리 1/600배 단백질 조건에서 70시간이 넘게 더 오랜 시간동안 서서히 시간에 비례하는 농도로 방출되었으며, 방출속도는 시간당 약 0.15nmol FITC-BSA 이었다. 본 발명의 접착제에 의해 제조된 약물의 경우, 시간에 비례하여 단백질이 방출되었음을 확인하였고, 이로부터 일정한 속도로 체내에서 약물을 방출하는 약물전달체로서 사용 가능성이 있음을 확인하였다.

< 실시예 7>

약물전달 기능을 수반하는 접착제의 접착력 측정

상기 실시예 7에서 접착제의 약물전달 가능성을 확인하기 위한 실험을 실시하였다. 이에 상기 실시예 1에서 만든 접착제에 단백질이 섞였을 때, 접착력에는 어떤 변화가 있는지 확인하기 위하여 이 실험을 진행하였다. 먼저 하기 표 2에 기재된 용량으로 시약을 혼합하였다. 시약을 섞는 순서는 다음과 같다. 먼저 4-arm-PEG 용액 30㎕에 FITC-BSA(Albumin-fluorescein isothiocyanate conjugate, Sigma) 용액을 양을 달리하여 잘 섞은 다음에 1xPBS 버퍼(pH7.4)로 총 부피를 일정하게 맞추었다. 이 용액에 탄닌 용액 50㎕을 넣고 잘 섞어 접착제를 만들었다. 이렇게 만든 접착제는 상기 실시예 2와 같은 방식으로 접착력을 측정하였다. 단, 만능시험기의 속도를 10mm/min으로 하였고, 한 시료 당 접착횟수는 15회로 측정하였다.

그 결과, 도 11 및 도 12에서 보듯이, 4-arm-PEG-OH(10kDa)은 FITC-BSA의 양에 따른 접착력의 경향성을 나타나지 않았으나, FITC-BSA을 넣지 않은 접착제에 비해 FITC-BSA를 넣은 접착제의 접착력이 더 강했다. 또한 도 13 및 도 14에서 보듯이, 4-arm-PEG-AM(10kDa)도 FITC-BSA를 넣은 경우가 접착력이 우수하여 4-arm-PEG-OH와 유사한 결과를 나타냄을 알 수 있었다. 또한, 실제 FITC-BSA가 들어간 접착제를 만들 때, 접착제에 FITC-BSA의 양이 많아질수록 점성이 강하고 껌(gum) 같은 형태를 띄는 것을 관찰 할 수 있었다.

	4-arm-PEG-OH(1g/mL)	4-arm-PEG-AM(1g/mL)	FITC-BSA (1mM)	1xPBS (pH 7.4)	Tannic aicd (1g/mL)
1	30㎕	0㎕	5㎕	95㎕	50㎕
2	30㎕	0㎕	50㎕	50㎕	50㎕
3	30㎕	0㎕	100㎕	0㎕	50㎕
4	0㎕	30㎕	5㎕	95㎕	50㎕
5	0㎕	30㎕	50㎕	50㎕	50㎕
6	0㎕	30㎕	100㎕	0㎕	50㎕

< 실시예 8>

세포 및 단백질의 표면 유착방지 능력 측정

1cm × 1cm의 면적에 상기 실시예 1에서 제조한 접착제를 상기 실시예 1에서와 같이 각각 약 10mg 정도 고르게 펴 바르는 방법으로 금 표면을 개질 하였다. 4-arm-PEG-AM(10kDa) 및 4-arm-PEG-OH(10kDa), 두 가지의 PEG를 사용하여 각각,

(1) 실온에서 제작한 접착제

(2) PEG를 60℃ 온도로 올린 뒤에 탄닌과 혼합하여 제조한 접착제

(3) PEG와 탄닌을 실온에서 혼합하여 제조한 뒤에 60℃에서 1시간 두었던 접착제

각각의 접착제로 표면 개질된 금 표면은 세포 배양액(DMEM containing 10% FBS)에 한 시간 넣었다가 꺼낸 뒤에 다시 이것을 NIH3T3 세포가 들어있는 세포 배양액에 넣어 12시간 배양하였다. 표면에 붙은 세포의 핵을 형광염색하여 (DAPI) 형광현미경으로 관찰하였다. 또한, 상기의 세 가지 조건에서 제작한 접착제의 유착 방지 능력을 각각 측정하였다.

그 결과, 도 15에서 보듯이, 표면 개질 하지 않은 것에서는 세포가 표면에 붙어 있음을 관찰할 수 있으나, 유착방지용 표면 개질한 표면에서는 표면 개질 하지 않은 표면에 비하여 현저히 적은 세포만이 표면에 붙어 있었다.

또한, 보다 구체적인 결과로서 도 16에서 보듯이, 4-arm-PEG-AM(10kDa)으로 제조된 접착제를 통하여 표면 개질한 것에서 세포의 유착율이 현저히 낮으며, 표면 개질 되지 않은 표면과 세포의 유착율을 비교하여 볼 때, (조건 1)에서 16.5%, (조건 2)에서 9.78% 만큼 세포가 붙었고, 특히 4-arm-PEG-AM(10kDa)를 사용하여 제조한 접착제를 60℃에 1시간 두었다가 표면 개질 한 것(조건 3)에서는 표면 개질 되지 않은 표면의 2.57%에 해당하는 세포만이 표면에 붙어 있어 유착방지 능력이 가장 뛰어남을 보여주었다. 4-arm-PEG-OH(10kDa)의 경우에는 (조건1)에서 표면 개질 하지 않은 표면의 8.68%, (조건2)에서 11.99%, (조건3)에서 6.84% 만큼의 세포가 유착되었으며, 온도 조건과 접착제 제작 순서 등의 조건에 따라서 세포 유착방지 능력에 큰 차이를 보이지 않았다.

본 발명은 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물을 포함하는 접착제 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 접착제는 독성이 거의 없고, 기존의 탄닌 접착제와는 달리 열경화성 경화제 없이도 접착이 가능하며, 물에 잘 녹지 않아 수분 저항성을 가지므로 의료용 접착제, 서방형 약물 전달체, 유착방지제 및 세포 및 단백질 흡착방지제로 사용이 가능하다.

Claims

(i) 탄닌, (ii) 폴리에틸렌글리콜(PEG), 및 (iii) 물, 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 탄닌은 분자량 500 내지 10,000인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌글리콜은 분자량이 1,000 내지 100,000인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌글리콜은 수산화기(OH), 아민기(NH₂), 숙시니미딜 숙시네이트(Succinimidyl succinate), 숙신산(Succinic acid), 티올기(SH), 아크릴레이트(Acrylate), 에폭시기(Epoxide), 말레이미드(Maleimide), 니트로페닐 카보네이트(Nitrophenyl carbonate), 피리딜 디설파이드(orthopyridyl disulfide), 토실레이트기(Tosylate), 아자이드(Azide), 인산기, 올리고아민기([-CH₂-CH₂-NH-]_n), 카테콜 및 카테콜 아민으로 이루어진 군에서 선택한 작용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
제1항의 조성물을 포함하는 의료용 접착제(medical adhesive).
제1항의 조성물을 포함하는 접착성 서방형 약물전달체(controlled released drug delivery adhesives).
제8항에 있어서, 상기 서방형 약물전달체는 난용성 약물, 치료용 펩티드, 단백질 또는 항체를 포함하는 것을 특징으로 하는 서방형 약물전달체.
제1항의 조성물을 포함하는 의료용 유착방지제.
제1항의 조성물을 포함하는 표면 흡착 방지제.
(a) 탄닌, 폴리에틸렌글리콜 및 물, 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 혼합하는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계에서 혼합되어 형성된 접착제 조성물을 수득하는 단계를 포함하는 접착제 조성물의 제조 방법.
(a) 폴리에틸렌글리콜을 물, 저급알코올 또는 이들의 혼합 용매에 용해하는 단계;
(b) 탄닌을 물, 저급 알코올 또는 이들의 혼합 용매에 용해하는 단계;
(c) 상기 (a) 단계 및 (b)단계에서 얻어진 각각의 용해물을 혼합하여 접착제 조성물이 형성되도록 하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계에서 얻어진 접착제 조성물을 수득하는 단계를 포함하는 접착제 조성물의 제조 방법.
제10항 또는 제11항의 제조 방법에 따라 제조된 접착제 조성물.