KR20170007024A - 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제 및 그 제조방법 - Google Patents

이중 가교구조의 생체친화성 지혈제 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20170007024A
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Abstract

본 발명은 생체친화성을 갖는 산화 다당류, 천연 단백질 고분자 및 천연 효소 가교제를 포함하는 이중 가교구조의 지혈제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제는 생체 내 분해가 가능하여 생체친화성이 우수할 뿐만 아니라, 세포 혹은 조직에 독성이 없고 높은 체수분 흡수력과 뛰어난 지혈 작용으로 빠르게 출혈을 막을 수 있어, 의료용 지혈제로서 응용이 기대된다.

Description

이중 가교구조의 생체친화성 지혈제 및 그 제조방법{Double crosslinked biocompatible hemostatic and preparation method thereof}
본 발명은 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생체친화성을 갖는 산화 다당류, 천연 단백질 고분자 및 천연 효소 가교제를 포함하는 이중 가교구조의 지혈제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 지혈제는 출혈증상에 대하여 출혈을 멈추게 할 목적으로 사용되는 약제로 정의할 수 있으며, 찰과상에 의한 약한 출혈에서부터 수술 및 사고 등 여러 가지 이유로 인하여 발생한 큰 출혈에까지 적용할 수 있는 중요한 외과적 의료용품이라 할 수 있다.
그런데 인체 내에서 일어나는 지혈과정은 생리학적으로 매우 복잡하여 완전하게 출혈을 막기에는 한계가 있다. 예를 들면, 예상치 못한 사고에 의한 심각한 조직 손상이나 수술 시 외과적 처치 중 나타날 수 있는 과다출혈의 경우, 인체 내에서 자연히 기능하는 물리·화학적 지혈작용만으로는 출혈을 온전히 막을 수 없어 지혈제를 반드시 사용하게 되는 것이다.
이러한 지혈제는 절상, 자상, 열상 등 다양한 상처와 인위적 수술시 생기는 상처에 의한 출혈 등에 적용되는 것이므로 적용부위와 상처종류에 따라 분말, 젤, 스펀지, 드레싱 등 그 형태가 다양하며, 각각의 형태마다 적용방법과 작용원리 또한 다양하다. 따라서 지혈제로써 완전한 지혈과 상처치유가 가능해야할 뿐만 아니라, 인체에 적용했을 때 발열이나 염증 등의 부작용 및 독성이 없어야 하며 인체 내부에 적용하는 경우에는 생체 내 분해능도 있어야한다.
지혈제로 개발된 제품 중 흡수성 직물 혹은 편물인 재생 셀룰로오스(Oxidized Regenerated Cellulose, ORC)를 산화시켜 만든 산화 재생 셀룰로오스계가 있다. 이 지혈제의 지혈작용 원리는 생체 내의 혈액 응고 과정에 참여하지 않고, 출혈부위의 혈액과 접촉하면 팽윤되어 출혈부위를 뒤덮음으로써 혈관주위의 조직을 수축시켜 지혈하는 것이다. 하지만 산화 재생 셀룰로오스는 지혈 시 산성을 띠어 혈액 응고 과정에 관여하는 트롬빈과 피브리노겐 등 혈액응고인자들의 활성을 변성시킬 수 있는 문제점이 있다(특허문헌 1).
따라서 상기 단점을 개선하고자 트롬빈 및 피브리노겐 등 혈액응고인자들을 함유하고 흡수성 부직포, 직물 혹은 편성물 형태로 제조한 지혈제가 공지된 바 있으나 지혈 효과 및 상처치유 효과가 충분치 않은 것으로 알려져 있다(특허문헌 2).
또한, 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염을 일정 농도로 용해시켜 형성된 수화겔(hydrogel)을 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조한 후, 이를 그대로 또는 압축하여 시트형으로 제조시킨 창상 피복재 목적의 알긴산 스폰지에 관한 기술도 공지된 바 있으나, 이것도 역시 지혈 효과 및 상처치유 효과가 만족스러운 수준이 아닌 것으로 알려져 있다(특허문헌 3).
게다가 지혈제로 개발된 일부 제품은 지혈 작용은 뛰어나나 인체에 적용했을 때 적용 부위 주변부 조직에 화상과 비슷한 발열작용을 일으키거나 손상된 혈관에서 폐쇄성 혈전염증 (occlusive thrombus) 혹은 내피 세포독성을 일으키는 등의 부작용을 초래하여 사용이 중단된 사례가 보고되어 있다. 또한, 분말형태의 지혈제 중 일부는 생체분해능이 없어 출혈 부위 적용 후 제거하기가 쉽지 않으므로 외과적 수술시 부적합한 것으로 보고되기도 하였다.
그러므로 본 발명자는 생체친화성의 지혈제를 개발하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 다당류는 산화제 등에 의해 산화가 일어나면 지방족 고리 구조가 열리면서(ring-opening) 다당류의 히드록시기가 알데히드기로 변하는 바, 산화 다당류의 알데히드기가 천연 단백질 고분자의 아민기와 반응하여 아민 결합을 갖는 가교구조를 형성하고, 아울러 천연 효소 가교제를 부가하여 천연 단백질 고분자의 가교구조를 형성함으로써, 산화 다당류 및 천연 단백질 고분자가 각각 독립적으로 가교구조를 형성한 이중 가교구조의 가교체를 제조할 수 있으면, 생체 내 분해가 가능하여 생체친화성이 우수할 뿐만 아니라, 세포 혹은 조직에 독성이 없고 높은 체수분 흡수력과 지혈효과로 빠르게 출혈을 막을 수 있는 지혈제를 제공할 수 있음에 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
특허문헌 1 공개특허공보 제10-2014-0086072호 특허문헌 2 공개특허공보 제10-2009-0028690호 특허문헌 3 공개특허공보 제10-2006-0072643호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 생체 내 분해가 가능하여 생체친화성이 우수할 뿐만 아니라, 세포 혹은 조직에 독성이 없고 높은 체수분 흡수력과 뛰어난 지혈 작용으로 빠르게 출혈을 막을 수 있는 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 산화 다당류; 천연 단백질 고분자; 및 천연 효소 가교제;를 포함하는 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제를 제공한다.
상기 산화 다당류는 산화된 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 알긴산, 히알루론산, 키틴, 키토산, 젤란검, 글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴 설페이트, 글리코겐, 녹말, 셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 말토덱스트린, 프럭탄, 갈락탄 및 만난으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.
상기 산화 다당류는 산화 전 다당류의 분자량이 1,000 내지 100,000인 것을 특징으로 한다.
상기 산화 다당류는 산화도가 5 내지 70%인 것을 특징으로 한다.
상기 천연 단백질 고분자는 젤라틴, 콜라겐, 엘라스틴, 케라틴, 피브로인, 카세인, 글루테닌, 파세올린 및 알부민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.
상기 천연 효소 가교제는 트랜스글루타미나아제, 소르타제 A(Sortase A), 서브틸신, 타이로시네이즈, 라카아제, 호스 래디쉬 퍼옥시다제(horse raddish peroxidase), 아민옥시다제 및 리실옥시다제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.
상기 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제는 트롬빈, 피브리노겐 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 I) 산화제 수용액과 다당류 수용액을 혼합하여 산화반응 혼합액을 얻는 단계; II) 상기 산화반응 혼합액을 에탄올로 수회 세척, 여과 및 건조하여 분말상의 산화 다당류를 수득하는 단계; III) 상기 분말상의 산화 다당류 수용액, 천연 단백질 고분자 수용액 및 천연 효소 가교제 수용액을 혼합하여 가교체를 형성하는 단계; 및 IV) 상기 가교체를 다양한 형태로 가공하는 단계;를 포함하는 이중 가교구조를 갖는 생체친화성 지혈제의 제조방법을 제공한다.
상기 산화제는 과산화수소, 질산철, 오존, 과초산, 과망간산칼륨, 과산화모노황산 칼륨, 과산화이황산 칼륨, 과요오드산나트륨, 브롬산나트륨, 과붕산나트륨 및 과탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.
상기 다당류는 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 알긴산, 히알루론산, 키틴, 키토산, 젤란검, 글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴 설페이트, 글리코겐, 녹말, 셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 말토덱스트린, 프럭탄, 갈락탄 및 만난으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 한다.
상기 산화반응은 빛이 차단된 상태로 25~30℃에서 1~96시간 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 가교체는 분말, 졸, 겔, 부직포, 직물 또는 스펀지 형태로 가공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제는 생체 내 분해가 가능하여 생체친화성이 우수할 뿐만 아니라, 세포 혹은 조직에 독성이 없고 높은 체수분 흡수력과 뛰어난 지혈 작용으로 빠르게 출혈을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 내지 3으로부터 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제에 있어서, 다당류의 산화도에 따른 겔 형성 시간을 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 3으로부터 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제에 있어서, 다당류의 산화도에 따른 수분 흡수력과 분해도를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예 1, 4 및 5로부터 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제에 있어서, 천연 효소 가교제의 함량에 따른 겔 형성 시간을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예 1, 4 및 5로부터 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제에 있어서, 천연 효소 가교제의 함량에 따른 수분 흡수력과 분해도를 나타낸 그래프.
이하에서는 본 발명에 따른 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 산화 다당류; 천연 단백질 고분자; 및 천연 효소 가교제;를 포함하는 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제를 제공한다.
먼저, 상기 산화 다당류는 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 알긴산, 히알루론산, 키틴, 키토산, 젤란검, 글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴 설페이트, 글리코겐, 녹말, 셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 말토덱스트린, 프럭탄, 갈락탄 및 만난으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 다당류가 산화반응에 의하여 산화된 상태의 것을 의미한다.
일반적으로 다당류는 산화제 등에 의해 산화가 일어나면 지방족 고리 구조가 열리면서(ring-opening) 다당류의 히드록시기가 알데히드기로 변한다. 이렇게 산화되어 생겨난 다당류의 알데히드기는 천연 단백질 고분자의 아민기와 반응하여 이민 결합을 갖는 일차 가교구조를 형성한다.
한편, 천연 단백질 고분자는 동물의 섬유성 단백질로 인체를 구성하는 단백질 중 30%를 차지하고 있는 단백질이기 때문에, 생체 친화성이고 우수한 수분 흡수력을 가지고 있어 산화 다당류와 결합하여 출혈부위에 적용했을 때 출혈부위의 수분을 흡수하여 혈소판이 손상혈관 주변에 농축되도록 유도하거나 지혈과정에 중요하게 관여하고 있는 혈액응고 인자의 활성을 촉진시켜 출혈부위의 지혈을 유도할 수 있다. 게다가 산화 다당류는 친수성이기 때문에 인체 내 출혈부위에 적용했을 때 지혈작용을 완료하고 일정시간이 흐르면 체내 수분에 의해 분해될 수 있고, 천연 단백질 고분자는 수용성이면서 동물에서 유래한 것이므로 세포 혹은 조직에 부작용을 주지 않아 안전하게 사용이 가능하다. 아울러 천연 효소 가교제가 부가됨으로써 단백질의 라이신 잔기(lysine residues) 등과의 결합을 촉진하여 이차 가교구조를 형성하고, 궁극적으로는 본 발명에 따른 지혈제가 이중 가교구조를 가짐으로써, 출혈부위의 수분흡수와 혈액응고인자들의 모집(recruitment)을 촉진하여 이중 지혈효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 산화 다당류는 산화 전 다당류의 분자량이 1,000 내지 100,000인 것이 바람직한바, 그 분자량이 1,000 미만이면 본 발명의 이중 가교구조를 갖는 지혈제의 매트릭스로 작용함에 있어서 기계적 물성이 저하될 수 있고, 분자량이 100,000을 초과하면 산화제와의 반응성이 떨어져 산화도의 증가에 한계가 있다.
이렇게 다당류가 산화되는 정도를 나타내는 산화도는 산화제 등과의 산화반응에 의하여 다당류의 히드록시기가 알데히드로 전환된 비율(%)을 나타내는 것으로 정의할 수 있는데, 상기 산화 다당류는 산화도가 5 내지 70%인 것이 바람직하다. 산화도가 5% 미만이면 반응 사이트가 적어져서 천연 단백질 고분자와의 가교구조가 잘 형성되지 않아 수분 흡수력이나 지혈효과가 떨어질 수 있고, 산화도가 70%를 초과하면 가교도가 너무 높아 수분에 의해 생체 내에서 분해되는 시간이 길어질 수 있다.
또한, 상기 천연 단백질 고분자는 젤라틴, 콜라겐, 엘라스틴, 케라틴, 피브로인, 카세인, 글루테닌, 파세올린 및 알부민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것일 수 있고, 특히 젤라틴을 더욱 바람직하게 사용한다.
또한, 상기 천연 효소 가교제는 트랜스글루타미나아제, 소르타제 A(Sortase A), 서브틸신, 타이로시네이즈, 라카아제, 호스 래디쉬 퍼옥시다제(horse raddish peroxidase), 아민옥시다제 및 리실옥시다제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 사용하며, 트랜스글루타미나아제를 더욱 바람직하게 사용한다.
아울러, 본 발명에 따른 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제는 트롬빈, 피브리노겐 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함함으로써 지혈효과를 더욱 강화할 수 있다.
또한, 본 발명은 I) 산화제 수용액과 다당류 수용액을 혼합하여 산화반응 혼합액을 얻는 단계; II) 상기 산화반응 혼합액을 에탄올로 수회 세척, 여과 및 건조하여 분말상의 산화 다당류를 수득하는 단계; III) 상기 분말상의 산화 다당류 수용액, 천연 단백질 고분자 수용액 및 천연 효소 가교제 수용액을 혼합하여 가교체를 형성하는 단계; 및 IV) 상기 가교체를 다양한 형태로 가공하는 단계;를 포함하는 이중 가교구조를 갖는 생체친화성 지혈제의 제조방법을 제공한다.
상기 I) 단계의 산화제로서는 과산화수소, 질산철, 오존, 과초산, 과망간산칼륨, 과산화모노황산 칼륨, 과산화이황산 칼륨, 과요오드산나트륨, 브롬산나트륨, 과붕산나트륨 및 과탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 I) 단계의 다당류로서는 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 알긴산, 히알루론산, 키틴, 키토산, 젤란검, 글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴 설페이트, 글리코겐, 녹말, 셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 말토덱스트린, 프럭탄, 갈락탄 및 만난으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 I) 단계에서는 산화제와 다당류를 각각 수용액 상태로 혼합하여 산화반응을 수행하는바, 산화제 수용액은 농도가 0.5 내지 40 중량%인 것이, 다당류 수용액은 농도가 1 내지 30 중량%인 것이 바람직하다. 이때, 산화반응 혼합액으로부터 산화반응을 유도하는 과정에서 빛 또는 온도에 의한 과민성 산화를 억제하기 위하여 빛이 차단된 상태로 25~30℃에서 1~96시간 동안 산화반응을 수행하는 것이 좋다.
이어서, 상기 II) 단계를 통하여 상기 산화반응 혼합액을 에탄올로 수회 세척, 여과 및 건조하여 분말상의 산화 다당류를 수득한다.
다음으로, 상기 III) 단계에서는 상기 분말상의 산화 다당류, 천연 단백질 고분자 및 천연 효소 가교제를 각각 정제수 또는 생리식염수에 용해시켜 수용액을 얻고, 이들 각각의 수용액을 혼합하고 교반함으로써 가교체를 형성한다.
상기 III) 단계의 천연 단백질 고분자는 젤라틴, 콜라겐, 엘라스틴, 케라틴, 피브로인, 카세인, 글루테닌, 파세올린 및 알부민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것일 수 있고, 특히 젤라틴을 더욱 바람직하게 사용한다.
또한, 상기 III) 단계의 천연 효소 가교제는 트랜스글루타미나아제, 소르타제 A(Sortase A), 서브틸신, 타이로시네이즈, 라카아제, 호스 래디쉬 퍼옥시다제(horse raddish peroxidase), 아민옥시다제 및 리실옥시다제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 사용하며, 트랜스글루타미나아제를 더욱 바람직하게 사용한다. 특히, 천연 효소 가교제 수용액을 얻을 때에는 단백질 효소의 활성을 잃지 않도록 30~37℃에서 짧은 시간 내에 수용액을 만든 후, 4℃ 냉장분위기에 보관했다가 각각의 수용액을 혼합하기 직전에 꺼내어 사용하는 것이 바람직하며, 나머지 산화 다당류 수용액과 천연 단백질 고분자 수용액은 35~37℃에서 제조 및 보관하는 것이 좋다. 이때, 상기 산화 다당류 수용액의 농도는 2 내지 30 중량%인 것이, 천연 단백질 고분자 수용액의 농도는 5 내지 50 중량%인 것이, 천연 효소 가교제 수용액의 농도는 10 내지 80 중량%인 것이 더욱 바람직하다.
마지막으로, 상기 IV) 단계에서는 III) 단계를 통하여 형성된 가교체를 지혈부위와 적용 양태에 따라 여러 가지 형태로 가공함으로써, 본 발명에 따른 이중 가교구조를 갖는 생체친화성 지혈제를 제조할 수 있는바, 공지의 가공방법에 따라 분말, 졸, 겔, 부직포, 직물 또는 스펀지 형태로 다양하게 제조할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 구체적으로 서술한다.
[제조예 1 내지 3] 산화 다당류 분말의 제조
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 산화제 수용액과 다당류(분자량 100,000) 수용액을 빛이 차단된 진탕 배양기를 사용하여 25℃에서 24시간 혼합함으로써(중량비 2:8) 산화반응 혼합액을 얻었다. 상기 산화반응 혼합액을 에탄올로 3회 세척, 여과 및 건조하는 일련의 과정을 거쳐 산화 다당류 분말을 제조하였다.
제조예 산화제 수용액 다당류 수용액 산화도
제조예 1 5 중량% 과요오드산 나트륨 10 중량% 키토산 10%
제조예 2 10 중량% 과요오드산 나트륨 15 중량% 키토산 35%
제조예 3 15 중량% 과요오드산 나트륨 20 중량% 키토산 60%
[실시예 1 내지 3] 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제 제조
상기 제조예 1 내지 3으로부터 제조된 산화도가 상이한 산화 다당류 분말을 생리식염수에 용해시켜 20 중량% 산화 키토산 수용액을 얻었다. 또한, 젤라틴 및 트랜스글루타미나아제를 각각 생리식염수에 용해시켜 각각의 수용액을 얻었다(30 중량% 젤라틴 수용액, 50 중량% 트랜스글루타미나아제 수용액). 이어서 상기 각 수용액을 37℃에서 1: 1: 1의 용량비로 혼합 및 교반하여 가교체를 형성하였고, 겔 형태의 지혈제로 가공하였다.
실시예 산화 다당류 수용액(산화도) 천연 단백질 고분자 수용액 천연 효소 가교제 수용액
실시예 1 20 중량% 산화키토산(10%) 30 중량% 젤라틴 50 중량%
트랜스글루타미나아제
실시예 2 20 중량% 산화키토산(35%) 30 중량% 젤라틴 50 중량%
트랜스글루타미나아제
실시예 3 20 중량% 산화키토산(60%) 30 중량% 젤라틴 50 중량%
트랜스글루타미나아제
[실시예 4 내지 5] 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제 제조
트랜스글루타미나아제 수용액의 농도만 각각 60 중량% 및 70 중량%의 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2 내지 3과 동일하게 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제를 제조하였다.
도 1에는 본 발명의 실시예 1 내지 3으로부터 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제에 있어서, 다당류의 산화도에 따른 겔 형성 시간의 추이를 그래프로 나타내었다. 실시예 1 내지 3에 의하면, 가교반응 초기에는 졸 상태였다가 가교구조가 본격적으로 형성되면서 겔화(gelation)가 일어난다. 도 1에서 보는 바와 같이, 다당류의 산화도가 높을수록 가교가 형성되면서 겔화되는데 걸리는 시간이 짧아지는 것을 알 수 있다. 이는 산화도가 높을수록 가교시간 즉, 겔화되는데 걸리는 시간이 단축됨으로써 빠른 지혈효과를 기대할 수 있다는 것을 의미한다.
도 2에는 본 발명의 실시예 1 내지 3으로부터 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제에 있어서, 다당류의 산화도에 따른 수분 흡수력과 분해도를 그래프로 나타내었는바, 겔 형태로 제조한 지혈제의 최초 무게를 재고(Wd), 생리식염수에 담근 후 24시간마다 지혈제에 흡수되지 않은 생리식염수는 버리고 무게를 재서(Ws) 다당류의 산화도에 따른 수분 흡수력과 수분에 의해 분해되는 정도를 확인하였다. 도 2에서 보는 바와 같이, 다당류의 산화도가 높을수록 수분흡수율이 높고, 수분에 의해 분해되는 속도는 산화도가 낮은 것에 비하여 느린 것을 알 수 있다. 이는 산화도가 높을수록 천연 단백질 고분자와 반응하여 가교도가 높아짐으로써 수분을 많이 흡수할 수 있고 지혈효과가 우수한 반면, 생체 내에서 수분에 의해 분해되는 시간은 오래 걸린다는 것을 의미한다.
도 3에는 본 발명의 실시예 1, 4 및 5로부터 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제에 있어서, 천연 효소 가교제의 함량에 따른 겔 형성 시간의 추이를 그래프로 나타내었다. 도 3에서 보는 바와 같이, 트랜스글루타미나아제의 함유량이 많을수록 겔화되는데 걸리는 시간이 짧아지는 것을 알 수 있다. 이는 천연 효소 가교제의 함유량이 많을수록 산화 다당류와 천연 단백질 고분자와의 가교가 잘 형성되어 빠르고 우수한 지혈효과를 나타낼 수 있음을 의미한다.
도 4에는 본 발명의 실시예 1, 4 및 5로부터 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제에 있어서, 천연 효소 가교제의 함량에 따른 수분 흡수력과 분해도를 상기 도 2에서와 같은 방법으로 확인하여 그 결과를 그래프로 나타내었다. 도 4에서 보는 바와 같이, 천연 효소 가교제의 함유량이 많을수록 수분흡수율이 높고 수분에 의해 분해되는 정도가 느리게 나타나지만, 도 2에 도시한 다당류의 산화도에 따른 수분흡수율과 분해정도의 차이에 비하면 그 차이가 미미한 것으로 확인되었다. 이는 천연 효소 가교제에 의한 지혈제의 이중 가교로 지혈효과의 향상을 유도할 수는 있으나, 수분을 흡수하고 생체 내에서 지혈제가 분해되는 속도에 있어서는 천연 효소 가교제의 함유량이 미치는 영향이 중요하지 않다는 것을 의미한다.
그러므로 본 발명에 따라 제조된 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제는 생체 내 분해가 가능하여 생체친화성이 우수할 뿐만 아니라, 세포 혹은 조직에 독성이 없고 높은 체수분 흡수력과 뛰어난 지혈 작용으로 빠르게 출혈을 막을 수 있어, 의료용 지혈제로서 응용이 기대된다.

Claims (14)

  1. 산화 다당류;
    천연 단백질 고분자; 및
    천연 효소 가교제;를 포함하는 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산화 다당류는 산화된 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 알긴산, 히알루론산, 키틴, 키토산, 젤란검, 글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴 설페이트, 글리코겐, 녹말, 셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 말토덱스트린, 프럭탄, 갈락탄 및 만난으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제.
  3. 제2항에 있어서, 상기 산화 다당류는 산화 전 다당류의 분자량이 1,000 내지 100,000인 것을 특징으로 하는 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화 다당류는 산화도가 5 내지 70%인 것을 특징으로 하는 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제.
  5. 제1항에 있어서, 상기 천연 단백질 고분자는 젤라틴, 콜라겐, 엘라스틴, 케라틴, 피브로인, 카세인, 글루테닌, 파세올린 및 알부민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제.
  6. 제1항에 있어서, 상기 천연 효소 가교제는 트랜스글루타미나아제, 소르타제 A(Sortase A), 서브틸신, 타이로시네이즈, 라카아제, 호스 래디쉬 퍼옥시다제(horse raddish peroxidase), 아민옥시다제 및 리실옥시다제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제.
  7. 제1항에 있어서, 트롬빈, 피브리노겐 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 가교구조의 생체친화성 지혈제.
  8. I) 산화제 수용액과 다당류 수용액을 혼합하여 산화반응 혼합액을 얻는 단계;
    II) 상기 산화반응 혼합액을 에탄올로 수회 세척, 여과 및 건조하여 분말상의 산화 다당류를 수득하는 단계;
    III) 상기 분말상의 산화 다당류 수용액, 천연 단백질 고분자 수용액 및 천연 효소 가교제 수용액을 혼합하여 가교체를 형성하는 단계; 및
    IV) 상기 가교체를 다양한 형태로 가공하는 단계;를 포함하는 이중 가교구조를 갖는 생체친화성 지혈제의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 산화제는 과산화수소, 질산철, 오존, 과초산, 과망간산칼륨, 과산화모노황산 칼륨, 과산화이황산 칼륨, 과요오드산나트륨, 브롬산나트륨, 과붕산나트륨 및 과탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 이중 가교구조를 갖는 생체친화성 지혈제의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 다당류는 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 알긴산, 히알루론산, 키틴, 키토산, 젤란검, 글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴 설페이트, 글리코겐, 녹말, 셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 말토덱스트린, 프럭탄, 갈락탄 및 만난으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 이중 가교구조를 갖는 생체친화성 지혈제의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 산화반응은 빛이 차단된 상태로 25~30℃에서 1~96시간 수행되는 것을 특징으로 하는 이중 가교구조를 갖는 생체친화성 지혈제의 제조방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 천연 단백질 고분자는 젤라틴, 콜라겐, 엘라스틴, 케라틴, 피브로인, 카세인, 글루테닌, 파세올린 및 알부민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 이중 가교구조를 갖는 생체친화성 지혈제의 제조방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 천연 효소 가교제는 트랜스글루타미나아제, 소르타제 A(Sortase A), 서브틸신, 타이로시네이즈, 라카아제, 호스 래디쉬 퍼옥시다제(horse raddish peroxidase), 아민옥시다제 및 리실옥시다제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 이중 가교구조를 갖는 생체친화성 지혈제의 제조방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 IV) 단계에서의 가교체는 분말, 졸, 겔, 부직포, 직물 또는 스펀지 형태로 가공되는 것을 특징으로 하는 이중 가교구조를 갖는 생체친화성 지혈제의 제조방법.
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