KR20150110843A

KR20150110843A - 물리적 반응에 의한 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법

Info

Publication number: KR20150110843A
Application number: KR1020140032516A
Authority: KR
Inventors: 권동건; 이주헌
Original assignee: (주)진우바이오
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-10-05
Also published as: KR102226724B1

Abstract

본 발명은 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 독성의 화학 가교제가 아닌 물리적 반응에 의한 히알루론산 자체의 가교 반응에 의한 고 기능성 히알루론산 하이드로겔 제조 방법에 관한 것이다.
상기 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법은 (a) 분자량이 0.5~3.0MDa인 히알루론산을 용매에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조하는 단계; (b) 상기 히알루론산 용액을 강하게 교반시키면서 pH를 2~5로 조절하여 물리적인 가교를 유도하는 단계; 및 (c) 물리적 가교를 통해 형성된 히알루론산 하이드로겔을 획득하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 세포독성이 강한 화학 가교제를 사용하지 않고 히알루론산 용액상에서 pH를 조절하고 외부 전단력(shear stress)을 부여하여 히알루론산 하이드로겔을 제조할 수 있어, 제조된 히알루론산 하이드로겔은 안전성 및 물성이 우수한 장점이 있다. 또한, 히알루론산의 분자량, 첨가되는 부형제의 종류 및 함량에 따라서 겔화의 조정을 통한 물성 조절이 가능하므로, 다양한 형태의 화장품용 피부 외용제, 관절 주사제, 성형용 주사제 등으로 활용이 가능하다.

Description

물리적 반응에 의한 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법 {Preparing Method of Hyaluronic Acid Hydrogel by Physical Treatment}

본 발명은 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 독성의 화학 가교제가 아닌 물리적 반응에 의한 히알루론산 자체의 가교 반응에 의한 고 기능성 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법에 관한 것이다.

전 세계적으로 히알루론산 (Sodium Hyaluronate 또는 Hyaluronic Acid)에 대한 관심이 높아지면서 식품, 화장품, 의약품 분야에서 이를 이용한 다양한 제품들이 개발되고 있다.

특히, 히알루론산은 점탄성 및 우수한 생체 적합성으로 인해 의학, 조직 공학, 약물 전달체 등의 분야에서 수술 중 조직 보호제(visco surgery), 피부 및 조직 공간 등에 이용되는 충진제(visco augmentation), 수술 및 이식 시 조직 간 분리를 위한 보조제(visco separation), 관절액 등과 같은 활액의 대체제(visco supplementation) 등으로의 이용 가능성이 보고되고 있다.

또한, 히알루론산은 여러 가지 인체 생리 활성에 관여하며, 분자량에 따라 다양한 생리활성을 가지는 것으로 알려졌다.

고분자의 히알루론산은 인체 충진제 (space-filler)로 사용되고, 혈관생성 억제(anti-angiogenic), 면역 억제(immuno-suppressive) 등의 기능을 가지며, 중분자의 히알루론산은 면역 촉진(immuno-stimulatory) 활성을 보이며, 저분자의 히알루론산은 세포사멸과 단백질 유도 등에 관여하는 것으로 알려져 있다(Tammi et al.,J. Biol. Chem. 2002, 277, 4581~4584; Kogan et al., Biotechnology Letter. 2006, 29, 17-25).

한편, 히알루론산은 다양한 기능성과 우수한 점탄성 특성을 가진 생체 고분자임에도 불구하고, 큰 분자량과 구조적 성질로 인해 전단력(shear stress)과 같은 물리적인 힘에 의해 분해되어 점도가 쉽게 감소되는 문제점이 있다. 이는 전형적인 고분자 용액의 특성으로, 일반적으로 높은 농도에서 형성된 고분자 네트워크는 비뉴턴 운동(non-newtonian flow)의 성질을 띠게 되며, 히알루론산의 물성 변화도 이러한 현상과 부합되는 것으로 보고되어 있다. 또한, 히알루론산은 온도와 pH 변화에 의해 분자의 분해와 응집이 쉽게 발생되며, 염이나 금속이온의 첨가에 의해서도 용액의 물성적인 변화가 발생되는 특성이 있다(Ladislav et al., Carbohydrate Research. 2007, 342, 1071-1077).

관절염, 골다공증, 류마티스 등과 같은 질병으로 인해 관절액 및 활액의 점도가 감소하게 되는데, 이는 염증 기작에서 발생하는 활성 산소종 (reactive oxygen species)이나 자유 라디컬 (free radical) 등 산화적 스트레스에 의해 관절 및 활액에 풍부하게 존재하는 히알루론산이 hyaluronidase에 의해 분해되기 때문으로 알려져 있다.

이처럼 히알루론산은 우수한 특성을 갖는 생체 적합성 고분자 물질임에도 불구하고, 낮은 안정성 (stability)과 수용액 상에서 하이드로겔 형성이 불가하여 임상적인 응용에 많은 제약이 있는 실정이다.

따라서, 히알루론산의 분해 저항성을 향상시키기 위해 화학적인 가교 반응 등을 통해 화학적으로 변성시켜 의약용 치료제나 보조제로 이용하고 있으며, 항산화제나 radical scavenger 등을 이용한 분해 현상을 감소시키는 연구도 진행되었다(Praest et al., Carbohydrate Research. 1997, 303, 153-157; Soltes et al., Carbohydrate Research. 2006, 341, 2826-2834).

히알루론산의 화학적인 변성시, 히알루론산의 카복실기(-COOH)와 수산화기 (-OH)는 변성의 주된 작용기이며, 그에 따른 에스터화 반응에 의해 치환 혹은 변성된 히알루론산이 산업적으로 개발되고 있다. 가교(cross-linking)를 통한 분해 안정성 및 저항성의 향상, 점도 상승 등이 꾸준히 연구되고 있으며, divinyl sulfone, glycidyl ethers, bis(epoxides), glutaraldehyde, formaldehyde, carbodiimides 등 다양한 가교제(cross-linkers)들의 효과가 보고되었다(Balazs, The Biology of Hyaluronan, Wiley, Chichester, 1989, pp. 265~280; Tomihata et al., Biomaterials. 18, 1997, 189~195).

그러나, 대부분 화학적 가교제들은 세포 독성을 가지고 있기 때문에 반응 결과물 내에서 독성 가교제를 제거하는 단계가 필수이며, 또한 가교 반응에 의해 생성된 변성 히알루론산은 순수 히알루론산이 아닌 변성체로서 추가적으로 독성과 안전성의 검증을 필히 확인하여야 하므로, 의약용 등으로 활용하는데 있어 제약이 따른다.

이에, 본 발명자는 상기 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 히알루론산 용액을 강하게 교반하면서 pH를 산성으로 조절할 경우, 세포독성이 강한 화학 가교제를 사용하지 않아도 히알루론산 하이드로겔을 제조할 수 있다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 세포 독성이 강한 화학 가교제를 사용하지 않고, 히알루론산 자체의 가교 반응에 의해 수용액 상에서도 물성과 안정성이 뛰어난 순수 히알루론산 하이드로겔을 제조하는 방법, 이로부터 제조된 히알루론산 하이드로겔, 그리고 이를 포함하는 주사제를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 분자량이 0.5~3.0MDa인 히알루론산을 용매에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조하는 단계; (b) 상기 히알루론산 용액을 강하게 교반시키면서 pH를 2~5로 조절하여 물리적인 가교를 유도하는 단계; 및 (c) 물리적 가교를 통해 형성된 히알루론산 하이드로겔을 획득하는 단계를 포함하는 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 히알루론산 용액의 농도는 0.1~2중량%인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 교반은 10~200rpm속도로 10초에서 1시간 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법은 히알루론산 용액을 제조한 다음 부형제를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 부형제는 히알루론산 용액에 용해되어 있는 히알루론산 100중량부에 대하여 0.5 내지 2.5중량부를 첨가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 상기 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법으로 제조된 히알루론산 하이드로겔을 제공한다.

본 발명은 또한 상기 히알루론산 하이드로겔을 포함하는 주사제를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 주사제는 화장용 또는 의약용인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 세포독성이 강한 화학 가교제를 사용하지 않고 히알루론산 용액상에서 pH를 조절하고 외부 전단력(shear stress)을 부여하여 히알루론산 하이드로겔을 제조할 수 있어, 제조된 히알루론산 하이드로겔은 안전성 및 물성이 우수한 장점이 있다. 또한, 히알루론산의 분자량, 첨가되는 부형제의 종류 및 함량에 따라서 겔화의 조정을 통한 물성 조절이 가능하므로, 다양한 형태의 화장품용 피부 외용제, 관절 주사제, 성형용 주사제 등으로 활용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법의 공정도이다.

본 발명에서는 세포독성이 강한 화학 가교제를 사용하지 않아도, 히알루론산 용액을 강하게 교반하면서 pH를 산성으로 조절할 경우, 우수한 물성 및 안정성을 갖는 히알루론산 하이드로겔을 제조할 수 있다는 것을 확인하고자 하였다.

본 발명에서는 히알루론산을 정제수에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조한 후, pH를 산성으로 조절하고, 강하게 교반하여 히알루론산의 물리적 가교를 유도시켜 히알루론산 하이드로겔을 제조하였다. 제조된 히알루론산 하이드로겔의 점도, 겔화도, 히알루론산 분해효소에 대한 저항성을 확인한 결과, 히알루론산 하이드로겔의 점도 및 겔화도가 우수할 뿐만 아니라, 히알루론산 분해효소에 대한 저항성 또한 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, (a) 분자량이 0.5~3.0MDa인 히알루론산을 용매에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조하는 단계; (b) 상기 히알루론산 용액을 강하게 교반시키면서 pH를 2~5로 조절하여 물리적인 가교를 유도하는 단계; 및 (c) 물리적 가교를 통해 형성된 히알루론산 하이드로겔을 획득하는 단계를 포함하는 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따라 물리적 반응으로 히알루론산 하이드로겔을 제조하기 위해서는 먼저 히알루론산을 용매에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조한다.

상기 히알루론산은 분자량이 0.5~3.0MDa인 것을 사용할 수 있으나, 1.5MDa 이상의 히알루론산의 경우 가격이 고가이므로, 0.5~1.5MDa의 히알루론산을 사용하는 것이 바람직하다.

히알루론산을 용해시키는 용매는 인체에 무해하면서 히알루론산을 용해시킬 수 있는 것이라면 제한 없이 이용될 수 있으며, 용도에 따라 정제수, 기타 화장품용 방부제, 의약품용 방부제 등을 예시할 수 있다.

상기 히알루론산 용액의 농도는 0.1~2중량%인 것을 특징으로 한다. 히알루론산 용액의 농도가 0.1중량% 미만인 경우 하이드로겔의 물성이 약한 문제가 있고, 2중량%를 초과할 경우 너무 큰 고점성으로 인해 일반적인 용도로 사용하는데 문제가 있다.

다음으로, 히알루론산 용액을 강하게 교반시키면서, pH를 2~5로 조절하여 물리적인 가교를 유도시킨다.

본 발명에 있어서, 상기 교반은 히알루론산의 물리적 가교를 위한 것으로서, 10~200rpm으로 10초에서 1시간동안 수행하는 것을 특징으로 한다. 하지만 교반봉 (Stirrer Bar)의 모양과 제조하는 하이드로겔의 양에 따라 rpm과 시간은 조절 가능하다.

상기 교반 속도가 10rpm 미만인 경우 물리적 가교가 일어나지 않아 히알루론산 하이드로겔이 형성되지 않고, 200rpm를 초과할 경우, 부하가 걸려 일부 하이드로겔의 물성이 약화되는 문제가 있다. 또한 교반 시간이 10초 미만인 경우에는 하이드로겔 형성이 곤란한 문제가 있고, 1시간를 초과할 경우 역시 하이드로겔의 물성이 약화되는 문제가 있다.

본 발명에 있어서, 히알루론산 용액의 교반시 pH를 2~5로 조절하는 것은 히알루론산 내의 -COOH 또는 -COONa의 H⁺와 Na⁺의 해리를 통한 COO^-기를 유도하여 자체 분해를 방지하기 위한 것이다. 이때 pH 조절을 위하여 모든 산성 시약의 사용이 가능하다.

끝으로, 물리적 가교를 통해 형성된 히알루론산 하이드로겔은 추가 공정없이 직접 활용가능하다.

한편, 본 발명에서는 히알루론산 용액을 제조한 다음 교반시키기 전에 부형제를 첨가할 경우, 히알루론산 하이드로겔의 겔화도 (Degree of Gelation)를 조절할 수 있고, 더욱 우수한 물성 및 안정성을 갖는 히알루론산 하이드로겔을 제조할 수 있다는 것을 확인하고자 하였다.

본 발명에서는 히알루론산을 정제수에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조한 후, 부형제로서 구아검을 첨가한 다음 pH를 산성으로 조절하고, 강하게 교반하여 히알루론산의 물리적 가교를 유도시켜 히알루론산 하이드로겔을 제조하였다. 제조된 히알루론산 하이드로겔의 점도, 겔화도, 히알루론산 분해효소에 대한 저항성을 확인한 결과, 부형제를 첨가한 경우, 부형제를 첨가하지 않을 때 보다 히알루론산 하이드로겔의 점도 및 겔화도가 더욱 우수할 뿐만 아니라, 히알루론산 분해효소에 대한 저항성 또한 더욱 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명의 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법은 히알루론산 용액을 제조한 다음 부형제를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 부형제는 점증제 및 겔 안정화제를 포함하며, 상기 점증제는 구아검과 잔탄검 등을 예시할 수 있고, 상기 겔 안정화제는 알긴산 등을 예시할 수 있다.

상기 부형제는 히알루론산의 투과도를 저하시킬 수 있으므로, 용도에 따라 활성탄으로 탈색시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 부형제는 히알루론산 용액에 용해되어 있는 히알루론산 100중량부에 대하여 0.5 내지 2.5중량부를 첨가하는 것을 특징으로 한다. 상기 부형제가 히알루론산 100중량부에 대하여 0.5중량부 미만 첨가될 경우, 점도, 겔화도 또는 히알루론산 분해효소에 대한 저항성 증대 효과가 미미하고, 2.5중량부를 초과하여 첨가될 경우 하이드로겔의 투과도가 떨어질 우려가 있다.

본 발명의 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법은 부형제 첨가시 비타민, 항산화제, 용해화제, 안료, 향료 등과 같은 통상적인 보조제 및 담체를 활용 용도에 맞게 더욱 첨가할 수 있다.

즉, 본 발명의 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법은 활용 용도에 따라서, 히알루론산의 분자량과 부형제의 종류 및 첨가량을 조절하여 하이드로겔의 겔화도 (Degree of Gelation)를 조정함으로써 히알루론산 하이드로겔의 물성을 조절할 수 있다. 예를 들어 고분자량의 히알루론산을 사용하거나 부형제를 첨가할 경우 관절 주사제 및 고탄성의 체내 주입 가능한 물성을 갖는 히알루론산 하이드로겔을 제조할 수 있고, 저분자량의 히알루론산을 사용하거나 부형제를 사용하지 않을 경우 피부 외용제용 마스크 팩이나 기타 화장품용도나 유착 방지제 등으로 활용 가능한 물성을 갖는 히알루론산 하이드로겔을 제조할 수 있다.

본 발명은 다른 관점에서 상기 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법으로 제조된 히알루론산 하이드로겔에 관한 것이다.

본 발명에 따라 물리적 반응에 의하여 제조된 히알루론산 하이드로겔은 세포독성이 없고, 점성이 우수하며, 히알루론산 분해효소에 대한 저항성이 우수하여 화장용 또는 의약용 주사제로 유용하게 이용될 수 있다. 상기 의약용 주사제로는 관절용 주사제나 필러용 성형 주사제 등을 예시할 수 있다.

[실시 예]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 또한 본 발명에서는 ㈜진우바이오의 히알루론산 나트륨을 사용하여 실시 예를 제시하였다.

실시 예 1: 히알루론산 하이드로겔 제조

히알루론산(분자량: 1.0MDa)을 정제수에 용해시켜 1중량% 농도의 히알루론산 용액을 제조한 다음, 0.1N-HCl를 이용하여 pH를 4.5로 조절하면서 외부 전단력(Shear stress) 부여를 위해 일반적인 교반기를 이용하여 50~100rpm 속도로 3분간 교반하여 히알루론산이 물리적으로 가교된 히알루론산 하이드로겔을 제조하였다.

비교 예 1: 히알루론산 1% 용액 제조

히알루론산(분자량: 1.0MDa)을 정제수에 용해시켜 1중량% 농도의 히알루론산 용액을 제조하였다.

실시 예 2: 구아검이 첨가된 히알루론산 하이드로겔 제조

히알루론산(분자량: 1.0MDa)을 정제수에 용해시켜 1중량% 농도의 히알루론산 용액을 제조한 다음, 구아검을 0.01중량% 농도가 되도록 첨가하고, 1N-HCl 이용하여 pH를 4.5로 조절하면서 외부 전단력(Shear stress) 부여를 위해 일반적인 교반기를 이용하여 50~100rpm 속도로 3분간 교반하여 히알루론산이 물리적으로 가교된 히알루론산 하이드로겔을 제조하였다.

비교 예 2: 구아검이 첨가된 히알루론산/구아검 용액 제조

히알루론산(분자량: 1.0MDa)을 정제수에 용해시켜 1중량% 농도의 히알루론산 용액을 제조한 다음, 구아검을 0.01중량% 농도가 되도록 첨가하였다.

실시 예 3: 히알루론산 하이드로겔 제조

히알루론산(분자량: 1.0MDa) 대신에 히알루론산 (분자량: 0.5MDa)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 히알루론산 하이드로겔을 제조하였다.

실시 예 4: 히알루론산 하이드로겔 제조

히알루론산(분자량: 1.0MDa) 대신에 히알루론산 (분자량: 0.5MDa)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 히알루론산 하이드로겔을 제조하였다.

실험 예 1: 히알루론산 하이드로겔의 점도 및 겔화 정도 측정

실시예 1~4에서 제조된 히알루론산 하이드로겔 및 비교예 1~2에서 제조된 히알루론산 용액의 점도를 점도계 (Brookfield RV-II)를 사용하여 25ㅀC, Spindle 62, 100rpm의 조건 하에서 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

	실시 예 1	실시 예 2	실시 예 3	실시 예 4	비교 예 1	비교 예 2
cps	측정 불가	측정 불가	측정 불가	측정 불가	6,500	15,000

표 1로부터, 분자량이 1.0MDa인 히알루론산 1% 용액(비교예 1)의 경우 점도가 약 6,500cps로 고점도를 나타내고, 구아검 첨가(비교예 2)에 의해 점도가 15,000cps 정도로 3배 정도 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 물리적 반응에 의해 하이드로겔이 형성된 경우(실시예 1~4)에는 우수한 점탄성으로 인하여 본 특허에서 사용한 점도계로는 점도를 측정 할 수 없었다.

또한, 히알루론산 하이드로겔의 겔 형성 능력을 확인하기 위하여 하이드로겔의 겔화도 (Degree of Gelation)를 HA 1g당 물의 함유양으로 측정하고, 표 2에 나타내었다.

겔화도 = 물 함유량 (g) / 히알루론산의 양 (g)

	실시 예 1	실시 예 2	실시 예 3	실시 예 4	비교 예 1	비교 예 2
겔화도(g)	70	100	30	70	0	0

표 2에 나타난 바와 같이, 비교예 1 및 비교예 2와 같이 가교제가 첨가되지 않은 순수 히알루론산의 경우 물에 녹아 고 점성을 나타내지만, 물을 함유하여 일정 모양을 유지 할 수 있는 능력이 전혀 없어 겔화 정도가 0으로 측정되었다. 즉 하이드로겔이 형성되지 못했다.

반면, 히알루론산 용액을 물리적으로 가교시켜 제조한 히알루론산 하이드로겔은 분자량에 따라 30~70g정도의 물을 함유함을 알 수 있었고(실시예 1 및 실시예 3), 교반 전 구아 검이 첨가된 경우 함수량이 70~100g 정도로 증가됨을 알 수 있었다(실시예 2 및 실시예 4).

이로부터, 하이드로겔 내의 히알루론산 분자량과 부형제의 사용에 따라 함수량이 변하는 것으로 보아 하이드로겔 형성 시 사용하는 히알루론산의 분자량 및 부형제의 사용여부에 따라 히알루론산 하이드로겔의 물성 조정이 가능함을 알 수 있었다.

실험 예 2: 히알루론산 분해효소에 대한 분해 저항성 측정

히알루론산 분해효소인 Hyaluronidase (Activity: 400unit/mg)을 Sodium Phosphate Buffer (pH 6.4) 상에서 각각의 용액과 하이드로겔에 가한 후 shaking Incubator에서 37℃, 10분간 효소 처리 후 1분 내에 각각의 시료의 점도와 겔화도 변화 측정을 통해 효소에 대한 분해 저항성을 확인하고, 그 결과를 표 3 및 표 4에 나타내었다.

	실시 예 1	실시 예 2	실시 예 3	실시 예 4	비교 예 1	비교 예 2
초기 cps	측정 불가	측정 불가	측정 불가	측정 불가	6,500	15,000
최종 cps	측정 불가	측정 불가	측정 불가	측정 불가	50	12,000

표 3으로부터, 히알루론산 용액의 경우 초기 점도가 6,500cps에서 50cps로 급격히 감소하는 것으로 보아 효소에 의해 히알루론산의 분해가 매우 빠르게 진행됨을 확인 할 수 있었다(비교예 1). 또한, 구아 검이 첨가된 히알루론산 용액의 경우 초기 점도가 15,000cps에서 12,000cps로 감소하지만, 비교예 1의 감소율에 비하여 매우 작으므로, 효소 분해가 히알루론산 단독체에 비해 지연되어 진행된다는 것을 확인 할 수 있었다(비교예 2).

한편, 실시예 1~4의 경우, 히알루론산 분해효소를 처리하여도 하이드로겔의 경우 물성이 그대로 유지되어 여전히 점도가 매우 높아 점도계로는 점도를 측정 할 수 없었다.

	실시 예 1	실시 예 2	실시 예 3	실시 예 4	비교 예 1	비교 예 2
초기 겔화도	70	100	30	70	0	0
최종 겔화도	50	90	25	65	0	0

표 4로부터, 구아 검이 첨가되지 않은 히알루론산 하이드로겔의 경우 초기 겔화도가 30과 70에서 각각 25와 50으로 약간 감소하는 것으로 보아 효소에 의해 히알루론산 하이드로겔도 효소에 의해 일부 분해가 진행됨을 확인 할 수 있었다(실시예 3 및 실시예 1).

반면, 구아 검이 첨가된 히알루론산 하이드로겔의 경우 초기 겔화도가 70과 100에서 각각 65와 90으로 아주 약간 감소하나 그 감소율은 구아 검이 첨가되지 않은 히알루론산 하이드로겔에 비해 작으므로, 효소 분해가 히알루론산 단독체에 비해 지연되어 진행된다는 것을 확인 할 수 있었다(실시예 4 및 실시예 2).

즉, 부형제로서 구아검을 첨가할 경우, 점성, 겔화도 등의 물성과 효소 분해 저항성이 향상됨을 알 수 있었다.

일반적으로 의약용 주사제의 경우 체내에서 우수한 기계적 물성과 분해 저항성을 가지도록 고분자 히알루론산을 사용한다. 즉, 고분자 히알루론산을 얻기 위하여 정제과정에서 저분자량의 히알루론산을 제거하는 공정을 거친다. 따라서 수율이 낮아지고 정제 비용이 증가하여 고분자 히알루론산의 경우 가격이 더욱 고가화 되어 이를 활용한 제품의 가격 또한 올라가고 있다.

하지만, 본 발명은 세포독성이 있는 화학적 가교제를 사용하지 않고도, 물리적 반응을 통하여 히알루론산 하이드로겔을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 고가의 고분자량의 히알루론산이 아닌 통상적으로 이용되는 분자량의 히알루론산을 사용하여 우수한 물성의 하이드로겔을 제조할 수 있다.

특히, 본 발명의 제조방법으로 제조된 히알루론산 하이드로겔은 통상의 히알루론산에 비해 히알루론산 분해효소에 대한 분해 저항성이 향상되어 의약용 용도로서 관절 주사제나 성형 주사제로 활용 시 기존 제품에 비해 체내에서의 지속시간이 보다 연장 가능하여 빈번한 투여로 인한 환자들의 불편을 크게 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구 항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

다음 단계를 포함하는 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법:
(a) 분자량이 0.5~3.0MDa인 히알루론산을 용매에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조하는 단계;
(b) 상기 히알루론산 용액을 강하게 교반시키면서 pH를 2~5로 조절하여 물리적인 가교를 유도하는 단계; 및
(c) 물리적 가교를 통해 형성된 히알루론산 하이드로겔을 획득하는 단계.
제1항에 있어서, 상기 히알루론산 용액의 농도는 0.1~2중량%인 것을 특징으로 하는 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 교반은 10~200rpm으로 10초~1시간동안 수행하는 것을 특징으로 하는 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법.
제1항에 있어서, 히알루론산 용액을 제조한 다음 부형제를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 부형제는 히알루론산 용액에 용해되어 있는 히알루론산 100중량부에 대하여 0.5 내지 2.5중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 히알루론산 하이드로겔의 제조 방법.
제1항 내지 제5항중 어느 한 항의 방법으로 제조된 히알루론산 하이드로겔.
제6항의 히알루론산 하이드로겔을 포함하는 주사제.
제7항에 있어서, 상기 주사제는 화장용 또는 의약용인 것을 특징으로 하는 주사제.