KR20160113372A

KR20160113372A - 내부 장기의 접합 및 누공, 천공 또는 문합부 누출 치료용 접착 실란트

Info

Publication number: KR20160113372A
Application number: KR1020150037580A
Authority: KR
Inventors: 차형준; 김효정; 황병희; 강석호; 임성혜
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2016-09-29
Also published as: KR101677097B1

Abstract

본 발명은 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질, 특히 홍합 접착 단백질 기반의 코아세르베이트를 이용한 내부 장기의 접합 및 누공, 천공 또는 문합부 누출을 치료하기 위한 접착 실란트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 실란트는 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질 및 음이온성 고분자가 가교된 코아세르베이트를 포함하는 수중접착성 조성물을 이용하여 제조됨으로써, 생체적합성이 우수하고, 유기물 및 무기물 표면 모두에서 강한 수중 접착력을 나타내어, 내부 장기의 접합 및 누공, 천공 또는 문합부 누출을 치료할 수 있으며, 특히 수축과 팽창을 반복하는 방광의 누공을 치료할 수 있는 효과가 있다.

Description

내부 장기의 접합 및 누공, 천공 또는 문합부 누출 치료용 접착 실란트{Adhesive sealant for treating of fistula, perforation or anastomosis leak and for connecting of internal organ}

본 발명은 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질, 특히 홍합 접착 단백질 기반의 코아세르베이트를 이용한 내부 장기의 접합 및 누공, 천공 또는 문합부 누출을 치료하기 위한 접착 실란트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

해양 생명체인 홍합은 접착 단백질을 생산, 분비하여 물 속에 존재하는 여러 표면에 단단히 부착할 수 있으며, 파도와 같은 외부 충격이나 바닷물의 부력 효과에도 저항성을 가진다. 홍합 접착 단백질은 합성 고분자로 이루어진 접착제와 비교할 수 있을 정도의 강력한 접착력을 가질 뿐 아니라, 금속, 플라스틱, 유리, 테플론, 생체물질 등 다양한 표면에 접착할 수 있다. 또한 홍합 접착 단백질은 면역반응을 일으키지 않는 것으로 알려져 있어 내부 생체조직이나 부러진 치아의 접착과 같은 의료분야에 응용될 수 있다. 그러나 홍합으로부터 자연추출한 접착물질의 경우, 일만 마리의 홍합에서 자연추출물 1그램 밖에 얻을 수 없기 때문에 자연 추출한 홍합 접착 단백질을 산업적으로 이용하기에 많은 제약이 따르고 있다.

한편, 코아세르베이트는 음이온성 고분자 전해질과 양이온성 고분자 전해질이 특정 조건에서 혼합되었을 때 형성되는 콜로이드 물질의 일종으로, 코아세르베이트가 형성되었을 때 용액의 흡광도는 증가하게 되고, 용액 상에서 동그란 구 형태로 외부 용액과 분리되어 존재한다. 코아세르베이트 형성시, 참여 전해질은 용액에서 분리되어 응축되고 여전히 액상을 띠게 되며, 이때 표면장력이 줄어들고 점성이 늘어나는 등, 물성도 변화한다. 코아세르베이트는 단백질과 그 반대 성질을 띠는 고분자 전해질과의 혼합을 통해서도 형성될 수 있다. 또한, 양이온성인 홍합 접착 단백질과 음이온성 고분자로 이루어진 코아세르베이트 역시 알려진 바 있으며, 그 접착활성이 홍합 접착 단백질보다 우수하다고 알려져 있다.

상처의 봉합은 외과 수술에서 요구되는 가장 기본적인 사항이나, 이것이 제대로 이루어지지 않을 경우 사람의 생명을 위협하기도 한다. 현재 봉합사를 이용한 봉합방법이 가장 보편적으로 사용되고 있으나, 체내의 여러 장기들 중에는 물리적 압력에 의해 쉽게 손상되거나 체액에 항상 노출되어 있어 상처의 틈으로 누수(문합부 누출, anastomosis leak)가 일어나는 경우도 있다. 이 경우 봉합사의 사용은 극히 제한적이다. 가장 대표적인 예로, 방광에 생기는 커다란 구멍인 누공(fistula)이나 소장 또는 대장의 접합부에서 체액 유출이 발생하는 천공(perforation)을 들 수 있다. 이러한 누공 또는 천공은 조직의 일부에 어떤 병적 변화나 외상에 의하여 구멍이 생겨 장기 외의 부분과 통하게 되는 것으로 그 병인 및 환부가 매우 다양하기 때문에 예방 및 치료가 매우 까다롭다. 특히, 항상 소변에 노출되어 있고 수축과 팽창을 반복하는 방광에 생기는 누공은 그 치료가 매우 까다롭고 완치가 어려운 질병 중 하나이다. 현재 방광 누공뿐 아니라 내부 장기 접합 및 문합부 누출, 천공 치료에 주로 이용되고 있는 방식은 봉합사를 이용한 물리적 봉합이다. 이는 장기에 형성된 상처를 봉합사를 이용해 접합하는 방식으로, 단순히 상처의 양끝 단을 봉합할 뿐 소변과 같은 체액의 누수를 막을 수 없으며, 방광과 같이 팽창과 수축을 반복하는 장기의 경우 외벽에 가해지는 압력 때문에 주변 조직의 손상을 유발하기도 한다. 따라서 이러한 물리적 봉합의 문제점을 극복하고 환부에 처리가 용이하며 누공 혹은 천공 등을 막아 체액의 누출도 막을 수 있는 생체친화적인 실란트에 대한 연구가 진행되어 왔다.

내부 장기의 접합 및 누공, 천공, 문합부 누출을 효과적으로 폐쇄하기 위해 현재까지 연구된 실란트는는 크게 합성물 접합제(synthetic adhesive) 및 생물 유래 접합제(naturally derived glue)로 나누어지며, 이미 여러 의료분야에서 사용되고 있다. 그러나, 고분자와 같은 합성물로 이루어진 물질의 경우, 중합과정에서 방출되는 열에 의한 세포괴사 및 분해시 생성되는 반응물의 독성으로 인해 그 사용이 피부에만 한정적이다. 또한, 피브린 글루, 알부민 및 글루타르알데히드와 같은 생물 유래 물질을 사용한 경우도 타 종에서 추출한 물질로부터 발생할 수 있는 알레르기 반응이나 감염 전파와 같은 안정성의 문제와 매우 낮은 조직 접착력 때문에 그 사용이 제한되고 있다.

따라서, 생체적합성을 가지면서 생체내 조직에서 안정적이고 강한 접착력을 갖는, 내부 장기의 접합 및 누공, 천공 또는 문합부 누출의 폐쇄에 효과적인 새로운 조직접착용 실란트의 개발이 절실히 요구되고 있다.

KR 10-2013-0096424

본 발명자들은 조직접착용 실란트에 대해 탐색하던 중, 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질, 특히 홍합 접착 단백질 기반의 코아세르베이트를 포함하는 수중접착성 조성물을 이용한 실란트가 생체적합성이 우수하고, 유기물 및 무기물 표면 모두에서 강한 수중 접착력을 나타내어, 내부 장기의 접합 및 누공, 천공 또는 문합부 누출을 치료할 수 있으며, 특히 수축과 팽창을 반복하는 방광의 누공을 치료할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질 및 음이온성 고분자가 가교된 코아세르베이트를 포함하는 수중접착성 조성물 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 상기 수중접착성 조성물을 포함하는 접착 실란트를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 상기 접착 실란트를 포함하는, 장기의 봉합, 접합 또는 폐쇄용 키트를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서,

본 발명은 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질 및 음이온성 고분자가 가교된 코아세르베이트를 포함하는, 수중접착성 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 수중접착성 조성물을 포함하는, 접착 실란트를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 접착 실란트를 포함하는, 장기의 봉합, 접합 또는 폐쇄용 키트를 제공한다.

또한, 본 발명은 (1) 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질 및 음이온성 고분자를 혼합하는 단계; 및 (2) 상기 혼합물에 가교제를 혼합하는 단계를 포함하는, 수중접착성 조성물의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

상기 카테콜 유도체는 디하이드록시기를 포함하는 화합물로, 가교작용을 통해 양이온성 단백질에 접착력을 부여하는 화합물을 의미한다. 구체적으로는, 도파(3,4-dihydroxyphenylalanine, DOPA), 도파 퀴논(Dopa o-quinone), 토파(2,4,5-trihydroxyphenylalanine, TOPA), 토파 퀴논(Topa quinone) 및 이들의 유도체 등일 수 있으며, 도파인 것이 바람직하다.

상기 카테콜 유도체는 양이온성 단백질내의 티로신 잔기를 변환하여 형성된 것이 바람직하고, 전체 티로신 잔기의 10 ~ 100%가 카테콜 유도체로 변환된 것이 바람직하다. 대부분의 양이온성 단백질의 전체 아미노산 서열에서 티로신이 차지하는 비중은 약 1 ~ 50 %일 수 있다. 양이온성 단백질 내의 티로신은 수화과정을 통하여 OH기가 첨가되어 카테콜 유도체인 도파(DOPA)로 변환될 수 있다. 그러나 대장균에서 생산된 양이온성 단백질은 티로신 잔기들이 변환되어 있지 않으므로, 별도의 효소 및 화학적 처리 방법에 의하여 티로신을 도파로 변환시키는 수정 반응을 수행하는 것이 바람직하다. 양이온성 단백질에 포함된 티로신 잔기를 도파로 수정하는 방법은 당업계에 알려진 방법을 사용할 수 있으며 특별히 제한되지 않는다. 바람직한 예시로, 티로시나제를 사용하여 티로신 잔기를 도파 잔기로 수정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 버섯 티로시나제를 이용한 시험관내(in vitro) 효소 반응을 통해서 상기의 도파 전환율을 만족시키는 양이온성 단백질을 생산할 수 있다.

상기 양이온성 단백질은 양이온성을 띠는 아미노산 잔기를 포함하는 단백질을 의미한다. 상기 양이온성 아미노산 잔기는 아르기닌(Arg), 리신(Lys) 또는 히스티딘(His)일 수 있고, 이들의 1종 이상이 양이온성 단백질에 포함될 수 있다.

상기 양이온성 단백질은 홍합 접착 단백질 또는 이의 변이체일 수 있다.

상기 홍합 접착 단백질은 홍합에서 유래한 접착 단백질로, 바람직하게는 미틸러스 에둘리스(Mytilus edulis), 미틸러스 갈로프로빈시얼리스(Mytilus galloprovincialis) 또는 미틸러스 코루스커스(Mytilus coruscus) 에서 유래한 홍합 접착 단백질 또는 이의 변이체를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.

바람직하게는 상기 홍합 접착 단백질은 (a) 서열번호 4의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩타이드, (b) 서열번호 5의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩타이드, (c) 서열번호 6의 아미노산 서열이 1 내지 10회 연속하여 연결된 폴리펩타이드 및 (d) 상기 (a)의 폴리펩타이드, (b)의 폴리펩타이드 및 상기 (c)의 폴리펩타이드로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상이 융합된 폴리펩타이드일 수 있다. 상기 (c)에서 폴리펩타이드는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 서열번호 7의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩타이드일 수 있다. 또한 상기 (d)에서 융합된 폴리펩타이드는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩타이드일 수 있다.

본 발명에서 홍합 접착 단백질의 변이체(mutants)는 바람직하게는 홍합 접착 단백질의 접착력을 유지하는 전제하에 상기 홍합 접착 단백질의 카르복실말단이나 아미노말단에 추가적인 서열을 포함하거나 일부 아미노산이 다른 아미노산으로 치환된 것일 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 홍합 접착 단백질의 카르복실말단 또는 아미노말단에 RGD를 포함하는 3 내지 25개의 아미노산으로 이루어진 폴리펩타이드가 연결된 것이거나 홍합 접착 단백질을 이루는 타이로신 잔기 총수의 1 내지 100%, 바람직하게는 5 내지 100%가 3,4-디하이드록시페닐-L-알라닌(DOPA)로 치환된 것일 수 있다.

상기 RGD를 포함하는 3 내지 25개의 아미노산은 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 RGD(Arg Gly Asp, 서열번호 8), RGDS(Arg Gly Asp Ser, 서열번호 9), RGDC(Arg Gly Asp Cys, 서열번호 10), RGDV(Arg Gly Asp Val, 서열번호 11), RGDSPASSKP(Arg Gly Asp Ser Pro Ala Ser Ser Lys Pro, 서열번호 12), GRGDS(Gly Arg Gly Asp Ser, 서열번호 13), GRGDTP(Gly Arg Gly Asp Thr Pro, 서열번호 14), GRGDSP(Gly Arg Gly Asp Ser Pro, 서열번호 15), GRGDSPC(Gly Arg Gly Asp Ser Pro Cys, 서열번호 16) 및 YRGDS(Tyr Arg Gly Asp Ser, 서열번호 17)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

상기 홍합 접착 단백질의 카르복실말단 또는 아미노말단에 RGD를 포함하는 3 내지 25개의 아미노산으로 이루어진 폴리펩타이드가 연결된 홍합 접착 단백질의 변이체는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩타이드일 수 있다.

상기 홍합 접착 단백질은 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 외부 유전자를 발현할 수 있는 용도로 제작된 통상의 벡터에 발현 가능하도록 삽입하여, 유전공학적인 방법으로 대량 생산할 수 있다. 상기 벡터는 단백질을 생산하기 위한 숙주세포의 종류 및 특성에 따라 적절히 선택하거나, 신규로 제작할 수 있다. 상기 벡터를 숙주세포에 형질전환하는 방법 및 형질전환체로부터 재조합 단백질을 생산하는 방법은 통상의 방법으로 용이하게 실시할 수 있다. 상기한 벡터의 선택, 제작, 형질전환 및 재조합 단백질의 발현 등의 방법은, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 실시할 수 있으며, 통상의 방법에서 일부의 변형도 본 발명에 포함된다.

상기 음이온성 고분자는 상기 양이온성 단백질과 결합하여 코아세르베이트를 형성할 수 있는 고분자 물질이라면 제한없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 상기 양이온성 단백질의 pI(Isoelectric point)보다 낮은 고분자, 더 바람직하게는 pI 수치가 2 내지 6인 고분자, 보다 더 바람직하게는 pI 수치가 2 내지 4인 고분자일 수 있다. 상기 pI 수치를 초과하거나 미만인 경우 코아세르베이트가 형성되기 어려우므로 상기 pI 범위내의 음이온성 고분자를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 음이온성 고분자는 예를 들면, 히알루론산(hyaluronic acid), 페레독신(ferredoxin), 폴리스티렌술폰산(poly styrene sulfonic acid), 아라비아 검(gum arabic), 젤라틴(gelatin), 알부민(albumin), 카보폴(carbopol), 고 또는 저 메톡실 펙틴(high or low methoxyl pectin), 카르복시메틸 구아검 나트륨(sodium carboxymethyl guar gum), 잔탄 검(xanthan gum), 유청 단백질(whey protein), 레구민(faba bean legumin), 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 알긴산(alginate), 캐러지넌(carrageenan), 헥사메타인산나트륨(sodium hexametaphosphate), 카제인 나트륨(sodium casinate), 헤모글로빈(hemoglobin), 헤파린(heparin) 및 세포외 다당체 B40(exopolysaccharide B40)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 상기 음이온성 고분자의 평균 분자량은 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 1kDa 내지 300kDa으로 이루어진 군에서 선택된 분자량을 가질 수 있으며, 보다 바람직하게는 10kDa 내지 100kD, 더 바람직하게는 17kDa 내지 59kDa, 가장 바람직하게는 17kDa, 35kDa 또는 59kD의 분자량을 가질 수 있다. 상기 분자량을 초과하거나 미만인 경우 코아세르베이트가 형성되지 않을 수 있기 때문이다.

상기 코아세르베이트는 상기 양이온성 단백질과 음이온성 고분자가 결합하여 형성된 콜로이드의 일종을 말한다. 즉 본 발명에서 코아세르베이트는 상기 양이온성 단백질에 음이온성 고분자가 혼합되어 형성되는 것이다.

상기 코아세르베이트는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 수용성 용매, 보다 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아세톤, 아세트산 수용액에서 제조될 수 있으며, 더 바람직하게는 아세트산 수용액, 보다 더 바람직하게는 0.1% 내지 10%의 아세트산 수용액, 더욱 더 바람직하게는 0.5 내지 8%의 아세트산 수용액에서 형성될 수 있다.

상기 용매에서 상기 코아세르베이트를 제조하는 경우 적정 pH는 이에 한정되지만 바람직하게는 pH 2.0 내지 pH 10.0일 수 있으며, 보다 바람직하게는 pH 2.0 내지 pH 8.0일 수 있으며, 더 바람직하게는 pH 2.5 내지 pH 5.5일 수 있다. 상기 pH를 초과하거나 미만인 경우 코아세르베이트가 형성되지 않거나 고분자의 변형이 발생할 수 있기 때문이다. 상기 용매에 상기 양이온성 단백질 및 음이온성 고분자의 첨가량은 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 각각 용매 전체 부피 대비 0.001 내지 100%(w/v)일 수 있으며 보다 더 바람직하게는 0.01 내지 30 %(w/v)일 수 있다.

상기 코아세르베이트는 이에 한정되지만 바람직하게는 상기 양이온성 단백질과 음이온성 고분자를 1:0.01 내지 1:10의 중량비로 혼합하여 형성될 수 있으며, 보다 바람직하게는 1:0.25 내지 1:2.5의 중량비로, 더 바람직하게는 1:0.25 내지 1:2.33의 중량비로 혼합하여 형성될 수 있다. 상기 혼합비를 초과하거나 미만인 경우 코아세르베이트가 효과적으로 형성되지 않을 수 있기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코아세르베이트는 아주 얇은 주사기 또는 파이펫을 쉽게 통과할 수 있으며 물 속에서 전혀 희석되거나 퍼지지 않아, 다량의 수분에 노출되는 환경이나 수중에서도 사용할 수 있는 장점이 있다.

상기 수중 접착성 조성물은 카테콜 유도체를 산화시켜 각 분자간의 교차 결합을 형성하기 위하여 가교제를 더 포함할 수 있다.

상기 가교제로는 글루타르알데하이드(glutaraldehyde), 글리옥살(glyoxal), 제니핀(genipin), 글리세롤(glycerol) 과요오드산나트륨(sodium periodate), 과산화수소(hydrogen peroxide) 등을 사용할 수 있으나, 생체적합성이 우수하고 낮은 세포독성을 갖는 과요오드산나트륨를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

상기 가교제는 접착 기질에 따라 가장 강한 수중 접착력을 얻기 위하여, 가교제의 농도 및 처리 시간을 달리하는 것이 바람직하다. 일 실시예에 따라, 금속 표면에 대해서는 10 ~ 50mM의 가교제 농도 및 10 ~ 50시간의 가교시간을 처리하고, 생체물질 표면에 대해서는 6 ~ 150mM의 가교제 농도 및 10 ~ 50시간의 가교시간을 처리하는 것이 바람직하다.

상기 접착 실란트는 생체물질, 플라스틱, 유리, 금속, 및 고분자 합성수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 기질에 접착할 수 있으며, 상기 기질을 접착시키거나 고정하기 위한 용도로 사용될 수 있다. 또한, 세포접착 활성 등의 미세접착 시스템뿐만 아니라 대용량 접착시스템, 예를 들면 알루미늄 등의 금속 물질의 접착에도 사용될 수 있다.

또한, 상기 접착 실란트는 수분이 존재하는 경우에도 접착력을 유지할 수 있어, 수중 접착용으로 사용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 접착제는 수중구조물의 유지, 보수를 위한 친환경 접착제, 구체적으로는 수영장, 욕조, 배 등의 균열의 봉합에 사용될 수 있으며 의료용 접착제, 구체적으로는 연질 (연결) 조직 접착제 (예컨대, 열상 및/또는 절개부를 닫을 때 봉합술 및 스테이플을 대체하는 피부 접착제) 및 경질 (경화된) 조직 접착제 (예컨대, 골 또는 치과용 접착제로서)로 용이하게 사용될 수 있다.

또한, 상기 접착 실란트는 (1) 수(물 또는 염분이 있는 물)중에 있는 기질간의 접착; (2) 뼈, 인대, 힘줄, 반월(meniscus) 및 근육 치료 및 인공재료 이식과 같은 정형외과적 치료; (3) 천공, 열창, 절개 등의 치료, 각막 이식, 인공 각막 삽입와 같은 안과적 접합; (4) 보정장치, 가공의치, 치관 장착, 흔들리는 치아 고정, 부러진 치아 치료 및 충진제 고정과 같은 치과적 접합; (5) 혈관 접합, 세포조직 접합, 인공재료 이식, 상처 봉합과 같은 외과적 치료; (6) 식물의 이식편 접합, 상처 치유와 같은 식물에서의 접합; 및 (7) 약물, 호르몬, 생물학적 인자, 의약물, 생리적 또는 대사적 관찰 장치, 항생제 및 세포의 이식과 같은 용도가 있다.

특히, 상기 접착 실란트는 항상 수중에 노출되어 있는 내부 장기의 봉합, 접합 또는 폐쇄에 효과적으로 사용될 수 있으며, 구체적으로는 내부 장기의 누공, 천공 또는 문합부 누출을 치료할 수 있다.

또한, 상기 접착 실란트는 수축과 팽창을 반복하는 방광의 누공을 봉합, 접합 또는 폐쇄하여 치료할 수 있으며, 상기 방광 누공의 봉합, 접합 또는 폐쇄에 대해 배뇨시 방광에 부과되는 최고압력을 견딜수 있는 폐쇄력을 유지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 접착 실란트는 상용 생체접착제인 피브린 글루(Tisseel®) 및 2-옥틸 시아노아크릴레이트(Dermabond®)에 비해 방광 조직에 대해 우수한 수중 접착력을 나타냈으며, 81 cm H₂0 이상의 방광내압, 구체적으로는 100 ~ 120 cm H₂0의 방광내압을 나타내어, 방광의 누공을 효과적으로 봉합, 접합 또는 폐쇄할 수 있음을 나타내었다.

상기 (1)단계는, 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질 및 음이온성 고분자를 혼합하여 정전기적 인력에 의한 코아세르베이트를 제조하는 단계이다. 상기 (2)단계는 상기 (1)단계의 혼합물에 가교제를 혼합하여 카테콜 유도체의 산화를 통해 각 분자간의 교차결합을 형성하는 단계이다.

본 발명에 따른 접착 실란트는 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질과 음이온성 고분자가 가교된 수중접착성 코아세르베이트를 포함함으로써, 생체친화적이며, 내부 장기의 누공, 천공 또는 문합부 누출을 안정적이며 지속적으로 폐쇄할 수 있는 효과를 나타내었다.

본 발명에 따른 접착 실란트는 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질 및 음이온성 고분자가 가교된 코아세르베이트를 포함하는 수중접착성 조성물을 이용하여 제조됨으로써, 생체적합성이 우수하고, 유기물 및 무기물 표면 모두에서 강한 수중 접착력을 나타내어, 내부 장기의 접합 및 누공, 천공 또는 문합부 누출을 치료할 수 있으며, 특히 수축과 팽창을 반복하는 방광의 누공을 치료할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 홍합 접착 단밸질 fp-151에서 티로신 잔기에서 도파(DOPA) 잔기로의 전환율을 정량하기 위한 아미노산 조성분석을 나타내는 도이다.
도 2는 재조합 홍합 접착 단백질이 음이온성 고분자인 히알루론산과 만나 물방울 형태의 코아세르베이트가 잘 형성되었음을 광학 현미경으로 관찰한 결과를 나타내는 도이다.
도 3은 코아세르베이트를 형성하는 조건인 pH 5.5 아세테이트 완충용액에서 재조합 홍합 접착 단백질은 양전하를 가지고, 히알루론산은 음전하를 가짐을 제타 전위 분석기 (zeta potential analyzer)를 이용해 분석한 결과를 나타내는 도이다.
도 4는 각각 양전하와 음전하를 갖는 재조합 홍합 접착 단백질과 히알루론산이 특정 부피비로 혼합하였을 때 가장 많은 코아세르베이트가 형성됨을 자외선-가시광선 흡수분광(UV-vis spectroscopy) 분석을 통해 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 5는 양전하를 갖는 홍합 접착 단백질과 음전하를 갖는 고분자를 섞었을 때 생성된 코아세르베이트가 물 속에서도 전혀 퍼지거나 분산되지 않으며, 주사기나 파이펫을 통해 손 쉽게 주입될 수 있음을 나타내는 도이다.
도 6은 양이온성 홍합 접착 단백질 및 음이온성 고분자를 혼합하여 제조한 코아세르베이트를 이용해 수중 접착력을 측정하는 방법을 나타낸 모식도이다.
도 7은 산화알루미늄 표면에 홍합 접착 단백질과 음이온성 고분자로 이루어진 코아세르베이트를 처리한 다음, 인장강도 측정 (tensile test)을 통해 가장 강한 수중 접착력을 보이는 가교제의 농도를 최적화한 결과를 나타내는 도이다. 여기서, 에러(error) 바는 표준편차를 나타내고, 통계적 유의성은 †p 값<0.05, *p 값 <0.02, **p 값 <0.01, 및 ***p 값 <0.001로 표시된다.
도 8은 산화알루미늄 표면에 홍합 접착 단백질과 음이온성 고분자로 이루어진 코아세르베이트를 처리한 다음, 인장강도 측정을 통해 가장 강한 수중 접착력을 보이는 가교제의 처리 시간을 최적화한 결과를 나타내는 도이다. 여기서, 에러(error) 바는 표준편차를 나타내고, 통계적 유의성은 †p 값<0.05, *p 값 <0.02, **p 값 <0.01, 및 ***p 값 <0.001로 표시된다.
도 9는 돼지피부 표면에 홍합 접착 단백질과 음이온성 고분자로 이루어진 코아세르베이트를 처리한 다음, 인장강도 측정을 통해 가장 강한 수중 접착력을 보이는 가교제의 농도를 최적화한 결과를 나타내는 도이다. 여기서, 에러(error) 바는 표준편차를 나타내고, 통계적 유의성은 †p 값<0.05, *p 값 <0.02, **p 값 <0.01, 및 ***p 값 <0.001로 표시된다.
도 10은 돼지피부 표면에 홍합 접착 단백질과 음이온성 고분자로 이루어진 코아세르베이트를 처리한 다음, 인장강도 측정을 통해 가장 강한 수중 접착력을 보이는 가교제의 처리 시간을 최적화한 결과를 나타내는 도이다. 여기서, 에러(error) 바는 표준편차를 나타내고, 통계적 유의성은 †p 값<0.05, *p 값 <0.02, **p 값 <0.01, 및 ***p 값 <0.001로 표시된다.
도 11은 산화알루미늄, 산화티타늄, 돼지피부, 쥐 방광조직과 같은 접착표면에서 홍합 접착 단백질과 음이온성 고분자로 이루어진 코아세르베이트가 가지는 수중 접착력을 대표적인 조직 접착제인 피브린 글루 및 2-옥틸 시아노아크릴레이트의 수중 접착력과 비교한 결과를 나타내는 도이다. 여기서, 에러(error) 바는 표준편차를 나타내고, 통계적 유의성은 †p 값<0.05, *p 값 <0.02, **p 값 <0.01, 및 ***p 값 <0.001로 표시된다.
도 12는 실시예 1에 따라 제조한 접착 실란트의 방광 누공 폐쇄효과를 물을 이용한 방광내압측정법 (water cystometer)을 이용해 실험한 모식도이다.
도 13은 실시예 1에 따라 제조한 접착 실란트와 피브린 글루 및 2-옥틸 시아노아크릴레이트를 누공이 생긴 방광에 각각 처리한 다음, 각 실란트가 최대로 버틸 수 있는 방광 외벽에 가해지는 최고 압력을 방광내압측정법(water cystometry)을 이용해 측정한 결과를 나타내는 도이다. 여기서, 에러(error) 바는 표준편차를 나타내고, 통계적 유의성은 †p 값<0.05, *p 값 <0.02, **p 값 <0.01, 및 ***p 값 <0.001로 표시된다.
도 14는 방광 누공 폐쇄를 위해 처리한, 실시예 1에 따라 제조한 접착 실란트, 피브린 글루 및 2-옥틸 시아노아크릴레이트의 시간에 따른 안정성 평가 결과를 나타내는 도이다.
도 15는 방광의 반복적인 팽창과 수축에도 실시예 1에 따라 제조한 접착 실란트가 갖는 폐쇄 효과를 나타내는 도이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 홍합 접착 단백질 기반의 코아세르베이트를 이용한 접착 실란트의 제조

1-1. DOPA -함유 재조합 홍합 접착 단백질의 제조

먼저, 홍합 접착 단백질 fp-151(서열번호 1)은 자연에 존재하는 홍합 접착 단백질 fp-1 (Genbank No. Q27409)의 아미노산 서열에서 6회 반복 연결된 데카펩타이드(AKPSYPPTYK)로 이루어진 fp-1(Mytilus mussel foot protein type 1) 변이체를 합성하고, 2개의 fp-1 변이체 사이에 Mgfp-5의 유전자(Genbank No. AAS00463)를 삽입한 후, 대장균으로부터 제조하였다. 상기 홍합 접착 단백질 fp-151의 제조는 국제특허공개 WO2005/092920에 나타낸 바와 동일하며, 상기 특허문헌은 전체 참조로 본원에 포함된다.

그 후, 티로시나제((mushroom tyrosinase, SIGMA) 효소를 이용한 시험관내(in vitro) 효소 반응을 수행하여, 상기 홍합 접착 단백질 fp-151의 티로신 잔기를 DOPA(dihydroxyphenylalanine)로 변환하였다. 구체적으로는, 1.50mg/mL의 fp-151 용액 및 100μg/mL의 티로시나제를 버퍼 용액(100 mM 인산나트륨, 20mM 붕산, 25mM 아스코르브산, pH 6.8)에서 1시간 동안 반응시킨 후, 1% 아세트산 용액을 이용하여 투석하였다.

홍합 접착 단백질 fp-151의 수정 효율 분석하기 위해 아미노산 조성 분석을 수행한 결과, 전체 티로시나제 잔기 중 약 50%가 DOPA로 전환되었음을 확인하였고 그 결과를 도 1에 나타내었다.

1-2. DOPA-함유 재조합 홍합 접착 단백질 및 음이온성 고분자를 이용한 코아세르베이트의 제조

상기 실시예 1-1에서 제조한 도파(DOPA)-함유 홍합 접착 단백질 fp-151(modified fp-151, mfp-151) 및 음이온성 고분자를 이용하여 코아세르베이트를 제조하였다.

먼저, 코아세르베이트의 형성은 분자간 정전기적 인력에 의한 것이므로, mfp-151이 양전하를 가지며, 히알루론산이 음전하를 갖는 것을 제타 전위(zeta potential) 분석기를 이용하여 확인하였다 (도 2 참조). 그 후 mfp-151 및 음이온성 전해질 고분자인 히알루론산을 각각 pH 5.5의 아세테이트 완충용액에 완전히 용해하고, 상기 두 용액을 혼합하여 물방울 형태의 코아세르베이트를 형성하였다 (도 3 참조).

또한, 코아세르베이트의 형성은 분자간 혼합 비에 큰 영향을 받으므로, 코아세르베이트가 가장 많이 형성될 수 있는 최적 조건을 찾기 위해 브라드포드(bradford) 분석법(Bio-Rad)를 통해 단백질 농도를 측정한 후, 동일한 농도의 음이온성 고분자를 다양한 비율로 혼합하였다. 이 때 형성되는 코아세르베이트의 양이 흡광도와 비례함을 이용해 흡광도가 가장 높은 분자간 혼합비를 확인하였다 (도 4 참조). 그 결과, 홍합 접착 단백질 mfp-151 및 히알루론산을 6:4 (v/v)로 혼합했을 때, 가장 높은 흡광도를 나타내는 것을 확인하였다. 그 후, 현탁액 상태의 코아세르베이트를 4℃에서 9000rpm으로 10분간 원심분리하여 침전시킴으로써 고농도의 코아세르베이트상(coacervate phase)을 얻었다.

또한, 상기 제조된 코아세르베이트의 내수성을 측정하였고, 코아세르베이트가 아주 얇은 주사기 또는 파이펫을 쉽게 통과할 수 있으며 물 속에서 전혀 희석되거나 퍼지지 않는 것을 확인하였다 (도 5 참조).

1-3. 수중 접착용 코아세르베이트의 제조

상기 실시예 1-2에서 제조한 코아세르베이트의 수중 접착력을 향상시키기 위해 가교제를 이용하여 도파(DOPA)를 산화시켜 각 분자간의 교차결합을 형성함으로써 본 발명의 접착 실란트를 제조하였다. 가교제로는 세포 독성이 적은 과요오드산나트륨(sodium periodate)을 사용하였다.

또한, 가교제 농도 및 가교 시간을 최적화하기 위해, 상기 실시예 1-2에서 제조한 코아세르베이트를 산화 알루미늄 또는 돼지 피부에 처리한 후, 가교제인 과요오드산나트륨을 다양한 농도 및 다양한 시간으로 처리해 수중 접착력을 평가하였다 (도 6 참조). 그 결과, 산화 알루미늄 표면에 처리한 경우, 10 ~ 50mM의 가교제 농도 (도 7 참조) 및 20 시간의 가교시간 (도 8 참조)의 최적화된 값을 얻었고, 돼지 피부 표면에 처리한 경우, 50 ~ 150mM의 가교제 농도 (도 9 참조) 및 6 ~ 50시간의 가교시간 (도 10 참조)의 최적화된 값을 얻었다.

실험예 1. 접착 실란트의 수중 접착력 측정

상기 실시예 1에서 제조한 접착 실란트(수중 접착용 코아세르베이트)의 다양한 표면에 대한 수중 접착력을 측정하였다. (a) 산화알루미늄, (b) 산화티타늄, (c) 돼지피부, 및 (d) 쥐 방광조직 표면에서 상기 접착 실란트의 수중 접착력을 상용 피브린 글루(Tisseel®) 및 2-옥틸 시아노아크릴레이트(Dermabond®)와 비교하였고, 그 결과를 도 11에 나타내었다.

도 11에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 1에서 제조한 접착 실란트는 돼지피부 및 쥐 방광조직의 유기물 표면에서 가장 높은 수중 접착력을 나타내었고, 상용 피브린 글루는 유기물, 무기물 표면 모두에서 가장 낮은 수중 접착력을 나타내었다. 상기 결과로부터 본 발명의 접착 실란트가 수중에 항상 노출되어 있는 내부 장기, 특히 방광과 같은 조직에서도 강한 접착력을 나타내는 것을 알 수 있다.

실험예 2. 조직접합용 접착 실란트의 누공 폐쇄 효과 측정

상기 실시예 1에서 제조한 접착 실란트(수중 접착용 코아세르베이트)의 방광에 생긴 누공의 폐쇄에 대한 접착력을 물을 이용한 방광내압측정법(water cystometry)을 이용하여 측정하였다 (도 12 참조).

2-1. 조직접합용 접착 실란트가 견딜 수 있는 최고 방광내압 측정

각각 피브린 글루(Tisseel®), 2-옥틸 시아노아크릴레이트(Dermabond®) 및 본 발명의 접착 실란트를 누공이 생긴 방광에 처리한 다음, 각 실란트가 최대로 버틸 수 있는 방광 외벽에 가해지는 최고 압력(최고 방광내압)을 측정하였고, 그 결과를 도 13에 나타내었다.

도 13에 나타난 바와 같이, 2-옥틸 시아노아크릴레이트 및 본 발명의 접착 실란트는 81 cm H₂0 이상의 방광내압을 나타내었고, 특히 본 발명의 접착 실란트는 100 ~ 120 cm H₂0의 방광내압을 나타내었다. 일반적으로, 마취된 쥐 (Rat)의 경우, 방광내압이 약 81 cm H₂0에 이르면 방광의 손상을 막기 위해 소뇌에 의한 반사운동의 결과로 배뇨가 일어난다고 알려져 있고(P. Sadananda 등, 2011, Frontiers in neuroscience 5 참조). 반면 의식이 있는 쥐의 경우, 이보다 낮은 방광내압에 반응하여 배뇨가 일어날 가능성이 클 것이다. 따라서 81 cm H₂0 이상의 방광내압을 견딜 수 있는 본 발명의 접착 실란트가 누공을 통한 실금을 막을 수 있음을 알 수 있다.

2-2. 시간에 따른 누공 폐쇄 효과 확인 (안정성 평가)

각각 피브린 글루(Tisseel®), 2-옥틸 시아노아크릴레이트(Dermabond®) 및 본 발명의 접착 실란트를 누공이 생긴 방광에 처리한 다음, 각 실란트의 시간에 따른 안정성을 측정하였고, 그 결과를 도 14에 나타내었다.

도 14에 나타난 바와 같이, 피브린 글루 및 2-옥틸 시아노아크릴레이트는 물 속에 방치되는 시간이 길어질수록 견딜 수 있는 방광내압이 점점 감소하나, 본 발명의 실란트는 견딜 수 있는 방광내압이 점점 증가하는 것을 알 수 있다. 이 결과는 계속적으로 소변에 노출된 상태에서 방광조직 재생이 일어날 때까지 폐쇄효과를 유지해야 하는 실제 치료 상황을 고려할 때, 지속적으로 폐쇄효과를 유지할 수 있는 본 발명의 접착 실란트가 누공 폐쇄에 가장 적합함을 알 수 있다.

2-3. 반복적인 팽창과 수축에 대한 내구성 확인

실제 방광은 반복적인 소변의 유출입으로 끊임없이 팽창과 수축을 반복하게 된다. 따라서, 이러한 반복적인 팽창과 수축에도 본 발명의 접착 실란트가 누공 폐쇄 효과를 유지하는지 측정하였고, 그 결과를 도 15에 나타내었다.

도 15에 나타난 바와 같이, 본 발명의 접착 실란트는 40회가 넘는 팽창과 수축에도 0~80 cm H₂O 정도의 방광내압을 견딜 수 있음을 확인하였고, 하루 또는 이틀이 지난 다음 다시 측정하여도 같은 수준의 방광내압을 견딜 수 있음을 확인하였다.

<110> POSTECH ACADEMY-INDUSTRY FOUNDATION <120> Adhesive sealant for treating of fistula, perforation or anastomosis leak and for connecting of internal organ <130> DPP20102958KR <150> KR2009-0078666 <151> 2009-08-25 <160> 17 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 196 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> FP-151 <400> 1 Met Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr 1 5 10 15 Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala 20 25 30 Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro 35 40 45 Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ser Ser Glu 50 55 60 Glu Tyr Lys Gly Gly Tyr Tyr Pro Gly Asn Thr Tyr His Tyr His Ser 65 70 75 80 Gly Gly Ser Tyr His Gly Ser Gly Tyr His Gly Gly Tyr Lys Gly Lys 85 90 95 Tyr Tyr Gly Lys Ala Lys Lys Tyr Tyr Tyr Lys Tyr Lys Asn Ser Gly 100 105 110 Lys Tyr Lys Tyr Leu Lys Lys Ala Arg Lys Tyr His Arg Lys Gly Tyr 115 120 125 Lys Lys Tyr Tyr Gly Gly Ser Ser Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 130 135 140 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser 145 150 155 160 Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys 165 170 175 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 180 185 190 Pro Thr Tyr Lys 195 <210> 2 <211> 202 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> FP-151-RGD <400> 2 Met Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr 1 5 10 15 Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala 20 25 30 Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro 35 40 45 Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ser Ser Glu 50 55 60 Glu Tyr Lys Gly Gly Tyr Tyr Pro Gly Asn Thr Tyr His Tyr His Ser 65 70 75 80 Gly Gly Ser Tyr His Gly Ser Gly Tyr His Gly Gly Tyr Lys Gly Lys 85 90 95 Tyr Tyr Gly Lys Ala Lys Lys Tyr Tyr Tyr Lys Tyr Lys Asn Ser Gly 100 105 110 Lys Tyr Lys Tyr Leu Lys Lys Ala Arg Lys Tyr His Arg Lys Gly Tyr 115 120 125 Lys Lys Tyr Tyr Gly Gly Ser Ser Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 130 135 140 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser 145 150 155 160 Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys 165 170 175 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 180 185 190 Pro Thr Tyr Lys Gly Arg Gly Asp Ser Pro 195 200 <210> 3 <211> 172 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> FP-131 <400> 3 Met Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr 1 5 10 15 Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala 20 25 30 Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro 35 40 45 Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Pro Trp Ala 50 55 60 Asp Tyr Tyr Gly Pro Lys Tyr Gly Pro Pro Arg Arg Tyr Gly Gly Gly 65 70 75 80 Asn Tyr Asn Arg Tyr Gly Arg Arg Tyr Gly Gly Tyr Lys Gly Trp Asn 85 90 95 Asn Gly Trp Lys Arg Gly Arg Trp Gly Arg Lys Tyr Tyr Gly Ser Ala 100 105 110 Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro 115 120 125 Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro 130 135 140 Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr 145 150 155 160 Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Leu 165 170 <210> 4 <211> 46 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> FP-3 <400> 4 Ala Asp Tyr Tyr Gly Pro Lys Tyr Gly Pro Pro Arg Arg Tyr Gly Gly 1 5 10 15 Gly Asn Tyr Asn Arg Tyr Gly Arg Arg Tyr Gly Gly Tyr Lys Gly Trp 20 25 30 Asn Asn Gly Trp Lys Arg Gly Arg Trp Gly Arg Lys Tyr Tyr 35 40 45 <210> 5 <211> 76 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> FP-5 <400> 5 Ser Ser Glu Glu Tyr Lys Gly Gly Tyr Tyr Pro Gly Asn Thr Tyr His 1 5 10 15 Tyr His Ser Gly Gly Ser Tyr His Gly Ser Gly Tyr His Gly Gly Tyr 20 25 30 Lys Gly Lys Tyr Tyr Gly Lys Ala Lys Lys Tyr Tyr Tyr Lys Tyr Lys 35 40 45 Asn Ser Gly Lys Tyr Lys Tyr Leu Lys Lys Ala Arg Lys Tyr His Arg 50 55 60 Lys Gly Tyr Lys Lys Tyr Tyr Gly Gly Gly Ser Ser 65 70 75 <210> 6 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fragment sequence derived from FP-1 <400> 6 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys 1510 1514 1519 <210> 7 <211> 60 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> FP-1 <400> 7 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 1 5 10 15 Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys 20 25 30 Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 35 40 45 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys 50 55 60 <210> 8 <211> 3 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RGD Group 1 <400> 8 Arg Gly Asp 1 <210> 9 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RGD Group 2 <400> 9 Arg Gly Asp Ser 1 <210> 10 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RGD Group 3 <400> 10 Arg Gly Asp Cys 1 <210> 11 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RGD Group 4 <400> 11 Arg Gly Asp Val 1 <210> 12 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RGD Group 5 <400> 12 Arg Gly Asp Ser Pro Ala Ser Ser Lys Pro 1 5 10 <210> 13 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RGD Group 6 <400> 13 Gly Arg Gly Asp Ser 1 5 <210> 14 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RGD Group 7 <400> 14 Gly Arg Gly Asp Thr Pro 1 5 <210> 15 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RGD Group 8 <400> 15 Gly Arg Gly Asp Ser Pro 1 5 <210> 16 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RGD Group 9 <400> 16 Gly Arg Gly Asp Ser Pro Cys 1 5 <210> 17 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RGD Group 10 <400> 17 Tyr Arg Gly Asp Ser 1 5

Claims

카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질 및 음이온성 고분자가 가교된 코아세르베이트를 포함하는, 수중접착성 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 카테콜 유도체는 도파(3,4-dihydroxyphenylalanine, DOPA), 도파 퀴논(Dopa o-quinone), 토파(2,4,5-trihydroxyphenylalanine, TOPA), 토파 퀴논(Topa quinone) 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 것인, 수중접착성 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 카테콜 유도체는 양이온성 단백질내의 티로신 잔기를 변환하여 형성된 것을 특징으로 하는 것인, 수중접착성 조성물.
제 3항에 있어서,
상기 티로신 잔기의 10 ~ 100%가 카테콜 유도체로 변환된 것을 특징으로 하는 것인, 수중접착성 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 양이온성 단백질은 아르기닌(Arg), 리신(Lys) 및 히스티딘(His)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 양이온성 아미노산 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는 것인, 수중접착성 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 양이온성 단백질은 홍합 접착 단백질 또는 이의 변이체인 것을 특징으로 하는 것인, 수중접착성 조성물.
제 6항에 있어서,
상기 홍합 접착 단백질 또는 이의 변이체는 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8, 서열번호 9, 서열번호 10, 서열번호 11, 서열번호 12, 서열번호 13, 서열번호 14, 서열번호 15, 서열번호 16 및 서열번호 17로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 것인, 수중접착성 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 음이온성 고분자는 히알루론산(hyaluronic acid), 페레독신(ferredoxin), 폴리스티렌술폰산(poly styrene sulfonic acid), 아라비아 검(gum arabic), 젤라틴(gelatin), 알부민(albumin), 카보폴(carbopol), 고 또는 저 메톡실 펙틴(high or low methoxyl pectin), 카르복시메틸 구아검 나트륨(sodium carboxymethyl guar gum), 잔탄 검(xanthan gum), 유청 단백질(whey protein), 레구민(faba bean legumin), 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 알긴산(alginate), 캐러지넌(carrageenan), 헥사메타인산나트륨(sodium hexametaphosphate), 카제인 나트륨(sodium casinate), 헤모글로빈(hemoglobin), 헤파린(heparin) 및 세포외 다당체 B40(exopolysaccharide B40)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 것인, 수중접착성 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 코아세르베이트는 상기 양이온성 단백질과 음이온성 고분자를 pH 2.0 내지 pH 10.0에서, 1:0.01 내지 1:10의 중량비로 혼합하여 형성한 것을 특징으로 하는 것인, 수중접착성 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 조성물은 글루타르알데하이드(glutaraldehyde), 글리옥살(glyoxal), 제니핀(genipin), 글리세롤(glycerol) 과요오드산나트륨(sodium periodate) 및 과산화수소(hydrogen peroxide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 가교제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것인, 수중접착성 조성물.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 수중접착성 조성물을 포함하는, 접착 실란트.
제 11항에 있어서,
상기 접착 실란트는 생체물질, 플라스틱, 유리, 금속, 및 고분자 합성수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 기질에 접착하는 것을 특징으로 하는 것인, 접착 실란트.
제 11항에 있어서,
상기 접착 실란트는 수중 접착용인 것을 특징으로 하는 것인, 접착 실란트.
제 11항에 있어서,
상기 접착 실란트는 장기를 접합하거나 장기의 누공, 천공 또는 문합부 누출을 봉합, 접합 또는 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 것인, 접착 실란트.
제 11항에 있어서,
상기 접착 실란트는 수축과 팽창을 반복하는 방광의 누공을 봉합, 접합 또는 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 것인, 접착 실란트.
제 11항에 있어서,
상기 접착 실란트는 방광 누공의 봉합, 접합 또는 폐쇄에 대해 배뇨시 방광에 부과되는 최고압력을 견딜수 있는 폐쇄력을 유지하는 것을 특징으로 하는 것인, 접착 실란트.
제 11항의 접착 실란트를 포함하는, 장기의 봉합, 접합 또는 폐쇄용 키트.
(1) 카테콜 유도체를 포함하는 양이온성 단백질 및 음이온성 고분자를 혼합하는 단계; 및
(2) 상기 혼합물에 가교제를 혼합하는 단계를 포함하는, 수중접착성 조성물의 제조방법.