KR20170043887A

KR20170043887A - 중공형 다공성 미립구를 포함하는 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물

Info

Publication number: KR20170043887A
Application number: KR1020150143524A
Authority: KR
Inventors: 김혁; 아영창; 최성욱; 문승관; 박원석
Original assignee: (주)아모레퍼시픽
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2017-04-24
Also published as: KR102404093B1; CN108135808A; JP2018529454A; WO2017065429A1; JP6605722B2

Abstract

본 발명은 중앙에 형성된 공동 및 상기 공동을 둘러싸는 미세기공을 포함하는 격벽을 포함하는 중공형 다공성 미립구를 포함하는 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조성물에 포함되는 중공형 다공성 미립구는 작은 입자크기를 가짐으로써 주사를 통해 피부 조직내로 투여될 수 있으며, 상기 공동 내에서 상기 이동한 피부 조직 세포가 효과적으로 증식할 수 있다. 일정 기간 경과 후 상기 중공형 다공성 미립구가 피부 내에서 생분해된 후에도 상기 새롭게 증식된 피부 조직 세포가 그 부피를 유지하므로, 피부 조직 재생 효과를 안전하고 오랫동안 유지할 수 있다.

Description

중공형 다공성 미립구를 포함하는 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물{Injectable composition for regenerating or enhancing volume of skin tissues comprising hollow porous microspheres}

본 발명은 피부 주름 및 함몰부위 개선을 위한 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물에 관한 것이다.

미용시술을 목적으로 판매되고 있는 미용시술용 의료기기 중 필러(filler)는 주름 및 함몰부위 피부조직에 주입하는 방식으로 사용된다.

대부분의 필러들은 피부조직에 주입되어 그 물질 자체의 부피를 통해 피부 조직의 부피를 증대시키는 방식으로 피부 주름 또는 함몰부위를 개선한다. 현재 가장 많이 사용되는 필러로는 히알루론산과 콜라겐 등의 겔 형태의 무형 물질이 있으나, 시간의 경과에 따라 피부 조직내로 흡수되어 그 미용 시술 효과가 장기간 유지되지 않는다는 문제가 있다.

또한, 미용시술용 의료기기로서 폭넓은 사용범위를 가지기 위해서는 주사를 통해 전달해야 하는데, 기존에 개발된 필러 성분인 다공성 재료들은 크기가 수십 ㎜이상이어서 주사를 통해 피부조직에 이식하는 것이 불가능하고, 오직 피부조직을 절개하는 수술을 통해 피부조직 내에 이식되어야 하는 단점이 있었다.

대한민국공개특허공보 제2011-0075618호

본 발명의 일 목적은 다공성 미립구를 주사를 통해 피부 조직내로 주입할 수 있고, 상기 다공성 미립구내에서 세포를 증식시켜 피부조직의 부피를 증대시킬 수 있는 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 관점은 중앙에 형성된 공동; 및 상기 공동을 둘러싸는, 미세기공을 포함하는 격벽을 포함하는 중공형 다공성 미립구를 포함하는 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 조성물에 포함되는 중공형 다공성 미립구는 작은 입자크기를 가짐으로써 기존의 다공성 재료들이 큰 입자 크기로 인해 피부조직을 절개하여 이식되어야 했던 단점을 해결할 수 있다.

상기 중공형 다공성 미립구는 입자내 중앙에 형성된 거대 공동과 미세기공을 격벽을 포함하는 이중 구조를 가지므로, 생체내 피부 조직 세포가 채널로 상기 미세기공을 이용하여 상기 중공형 다공성 미립구 안으로 용이하게 이동될 수 있으며, 상기 공동 내에서 상기 이동한 피부 조직 세포가 효과적으로 증식할 수 있다. 나아가, 상기 본 발명에 따른 중공형 다공성 미립구는 피부 조직 재생을 통하여 피부 주름 또는 함몰부위의 개선뿐만 아니라, 뼈조직의 재생과 같은 의약 산업에도 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 일정 기간 경과 후 상기 중공형 다공성 미립구가 피부 내에서 생분해된 후에도 상기 새롭게 증식된 피부 조직 세포가 그 부피를 유지하므로, 피부 조직 볼륨 증진 효과를 증대시킬 뿐만 아니라 그 효과를 안전하고 오랫동안 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 다공성 미립구 제조시 포로겐의 종류 및 함량에 따른 입자 표면과 절편의 전자주사현미경 사진을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 다공성 미립구에서 섬유아세포를 배양한 Live/dead 염색 공초점현미경 사진을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 다공성 미립구에서 섬유아세포를 배양한 후 MTT assay를 통해 세포 성장률을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 다공성 미립구를 마우스의 피부에 이식한 후 다공성 미립구 내로 세포 이동 및 조직 재생 효과를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 다공성 미립구를 인장력 측정기를 이용하여 주사성능 측정 전과 후에 따른 다공성 미립구의 형상 변화를 나타낸 도이다.

본 명세서에서 "피부"는 생물의 외부를 덮고 있는 기관을 의미하는 것으로서 표피, 진피 및 피하지방층으로 구성되어 있으며 얼굴 또는 몸 전체의 외부를 덮는 조직뿐만 아니라, 두피와 모발을 포함하는 최광의의 개념이다.

본 명세서에서 "필러(filler)"는 체내에 주입되는 충진제, 보강제 등을 의미하는 것으로, 피부의 표피, 진피 또는 피하지방층이나 관절 등에 미용, 성형, 기능 강화를 위해 주입되는 물질이 모두 포함되는 최광의의 의미이다.

본 명세서에서 "평균 직경"은 대상의 횡단면의 양끝을 잇는 선분인 지름을 평균한 값을 의미하며, 예를 들면 본 발명의 공동의 경우 중공형 다공성 미립구내 형성되는 공동이 정 구형이 아닐 때 상기 공동 자체가 갖는 지름의 평균 값을 의미할 수 있다. 또는 복수개의 미립구내에 존재하는 각 공동들의 지름의 평균값을 의미할 수도 있다. 미세기공의 경우, 미세기공 자체가 정 구형이 아닐 때 상기 미세기공 자체가 갖는 지름의 평균값 또는 복수개의 미세기공의 직경들의 평균값을 의미할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예는 중앙에 형성된 공동; 및 상기 공동을 둘러싸는, 미세기공을 포함하는 격벽을 포함하는 중공형 다공성 미립구를 포함하는, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물을 제공한다.

일 실시예로서 상기 중공형 다공성 미립구의 중앙에 형성된 공동은 5 내지 150 ㎛의 평균 직경을 가질 수 있다. 상기 공동의 직경이 5 ㎛ 미만이면 세포의 성장이 어려우며, 150 ㎛ 초과이면 미립구의 강도가 너무 약해 생체 내 주입 시 파괴될 수 있다. 구체적으로, 상기 공동의 평균 직경은 5 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이상, 13 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이상, 17 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이상, 23 ㎛ 이상, 25 ㎛ 이상, 27 ㎛ 이상, 30 ㎛ 이상, 33 ㎛ 이상, 35 ㎛ 이상, 37 ㎛ 이상, 40 ㎛ 이상, 43 ㎛ 이상, 45 ㎛ 이상, 48 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이상, 60㎛ 이상, 70㎛ 이상, 80㎛ 이상, 90㎛ 이상, 100㎛ 이상, 110㎛ 이상, 120㎛ 이상, 130㎛ 이상, 140㎛ 이상 또는 150㎛일 수 있다. 또한, 상기 공동의 평균 직경은 150 ㎛ 이하, 140 ㎛ 이하, 130 ㎛ 이하, 120 ㎛ 이하, 110 ㎛ 이하, 100 ㎛ 이하, 90 ㎛ 이하, 80 ㎛ 이하, 70 ㎛ 이하, 60 ㎛ 이하, 50 ㎛ 이하, 47 ㎛ 이하, 45 ㎛ 이하, 43 ㎛ 이하, 40㎛ 이하, 37 ㎛ 이하, 35 ㎛ 이하, 33 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이하, 28 ㎛ 이하, 25 ㎛ 이하, 23 ㎛ 이하, 20 ㎛ 이하, 18 ㎛ 이하, 15 ㎛ 이하, 13 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이하 또는 5 ㎛일 수 있으나, 피부 조직 세포의 증식이 가능한 크기라면 상기 크기에 제한되지 않고 모두 포함할 수 있다.

일 실시예로서, 본 발명에 따른 조성물에 포함되는 상기 중공형 다공성 미립구의 입자는 50 내지 200㎛의 평균 직경을 가질 수 있으나, 주사를 통해 피부 조직내 주입이 가능하고, 피부 조직 세포의 증식이 가능하다면 상기 범위에 제한되지 않고 모두 포함될 수 있다. 상기 중공형 다공성 미립구는 상기와 같은 범위의 작은 입자크기를 가짐으로써 피부 조직내에 내경이 300 ㎛ 이하의 내경을 갖는 주사바늘을 통해 투여될 수 있어, 기존의 다공성 재료들이 큰 입자 크기로 인해 피부조직을 절개하여 이식되어야 했던 단점을 해결할 수 있다. 상기 중공형 다공성 미립구의 직경이 50 ㎛ 미만이면 피부 조직 세포의 증식이 어려우며, 200 ㎛ 초과이면 피부 조직 내 주사바늘을 이용한 다공성 미립구 이식이 용이하지 않다. 구체적으로, 상기 중공형 다공성 미립구 입자의 평균 직경은 50 ㎛ 이상, 60 ㎛ 이상, 70㎛ 이상, 80 ㎛ 이상, 90 ㎛ 이상, 100 ㎛ 이상, 110 ㎛ 이상, 120 ㎛ 이상, 130 ㎛ 이상, 140 ㎛ 이상, 150 ㎛ 이상, 160 ㎛ 이상, 170 ㎛ 이상, 180 ㎛ 이상, 190 ㎛ 이상 또는 200 ㎛ 일 수 있다. 또한, 상기 중공형 다공성 미립구 입자의 평균 직경은 200 ㎛ 이하, 190 ㎛ 이하, 180 ㎛ 이하, 170 ㎛ 이하, 160 ㎛ 이하, 150 ㎛ 이하, 140 ㎛ 이하, 130 ㎛ 이하, 120 ㎛ 이하, 110 ㎛ 이하, 100 ㎛ 이하, 90 ㎛ 이하, 80 ㎛ 이하, 70 ㎛ 이하, 60 ㎛ 이하 또는 50 ㎛일 수 있다.

일 실시예로서, 상기 중공형 다공성 미립구의 공동의 부피는 상기 중공형 다공성 미립구 전체 부피에 대하여 20 내지 80 부피%일 수 있다. 상기 20 부피% 미만일 경우 피부 조직 세포가 증식할 공간이 충분하지 않으며, 80 부피% 초과일 경우, 격벽의 두께가 너무 얇아지므로 미립구의 형태가 유지되지 않고 무너질 수 있다. 일 실시예로서 상기 격벽의 두께는 상기 중공형 다공성 미립구 전체 직경의 1/5 내지 1/2일 수 있다.

구체적으로, 상기 중공형 다공성 미립구의 격벽에 포함되는 미세기공은 일 실시예로서 5 내지 50 ㎛의 평균 직경을 가질 수 있다. 상기 5 ㎛ 미만이면 상기 중공형 다공성 미립구를 피하조직에 주입하였을 때 피부 조직 세포가 미립구 내부로 이동할 수 없으며, 상기 50 ㎛ 초과이면 격벽내 기공이 차지하는 부피가 증가하여 미립구의 형태가 유지되기 어렵다.

예를 들어, 상기 중공형 다공성 미립구의 바람직한 공극율은 평균 20 내지 80%일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 중공형 다공성 미립구는 일 실시예로서 소수성 생분해성 고분자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 소수성 생분해성 고분자는 폴리락트산(Poly-L-Lactic Acid, PLLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid, PGA), 폴리락트산-글리콜산공중합체(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), 폴리-ε-(카프로락톤)(Polycaprolactone, PCL), 폴리안하이드리드(polyanhydrides), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리비닐알콜(polyviniyalcohol), 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리-N-이소프로필아크릴아마이드(Poly-N-isopropyl acrylamide), 폴리(에틸렌옥사이드)-폴리(프로필렌옥사이드)-폴리(에틸렌옥사이드) 공중합체(poly ethylene oxide)-poly propylene oxide-poly ethylene oxide copolymer), 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 피부 조직 내에 주입되었을 때 안전하면서 분해가능한 것이라면 이에 제한되지 않고 모두 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 중공형 다공성 미립구의 공동 및 미세기공은 기공 형성 유도 물질, 즉 포로겐(porogen)에 의해 형성된 것이며, 상기 포로겐은 소수성 생분해성 고분자와 상용성이 없고, 밀도가 물보다 낮은 소수성 유체라면 제한되지 않고 모두 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 공동 및 미세기공 형성 유도 물질은 1atm에서 250℃ 이하에서 끓는 점을 갖는 물질일 수 있으며, 1atm에서 30 내지 150℃에서 액상인 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 공동 및 미세기공 형성 유도 물질은 알케인 (alkane) 류, 식물성 기름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. 일 실시예로서 상기 알케인류는 옥테인(Octane), 운데케인(Undecane), 트리데케인(Tridecane), 펜타데케인(Pentadecane) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고, 상기 식물성 기름은 콩기름, 옥수수기름, 면실유, 올리브유, 포도씨유, 호두기름, 참기름, 들기름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명은 상기 구체적인 물질들 외에 다른 물질을 적용하여 기공을 형성할 수도 있으며, 일 실시예로서, 본 발명은 상기 중공형 다공성 미립구의 제조시 기공을 형성하는 포로겐의 농도 및 종류에 따라 중공 및 미세기공의 크기와 형태를 조절할 수 있으며, 기공 균일도도 증가시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기와 같은 본 발명의 조성물에서 상기 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진은 일 실시예로서 생체내 피부 조직 세포가 상기 미세기공을 통해 상기 중공형 다공성 미립구 안으로 이동하고, 중앙의 공동에서 상기 이동한 피부 조직 세포가 증식하여 피부 조직을 재생시키거나 볼륨을 증진시키는 것을 포함할 수 있다. 즉, 생체조직 내에 존재하는 세포들이 상기 중공형 다공성 미립구 내에 침투하고, 성장 분열하여 신규 생체조직을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 기공 형성 유도 물질과 소수성 생분해성 고분자의 혼합비를 조절함으로써 미립구 중앙에 형성되는 공동의 및 격벽의 미세 기공의 크기와 형태를 자유롭게 조절할 수 있어, 상기 중공형 다공성 미립구 외부에 존재하는 섬유아세포, 지방세포 등이 다공성 미립구 내로 침투한 후, 성장하고 분열할 수 있는 공간을 부여할 수 있다.

일 실시예로서 상기 중공형 다공성 미립구의 크기와 중앙에 형성되는 공동과 격벽의 미세기공은 미세유체장치 또는 막유화장치를 이용하여 조절 및 제조될 수 있다. 상기 미세유체장치의 경우 연속상을 이송하는 도관 내에 미세도관을 통해 불연속상을 주입하는 속도를 조절하여 미립구의 크기를 일정하게 제어할 수 있다. 막유화의 경우는 미세유체장치에서 사용하는 미세도관 대신 공극의 크기가 일정한 막(membrane)을 통해 불연속상을 연속상이 흐르는 도관으로 이송시켜 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 피부 주름 또는 피부 함몰 부위 개선용일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 조성물은 피부 주름을 포함하는 노화 개선, 피부 톤 개선 또는 피부 탄력 개선용 필러(filler) 또는 리프팅 등을 목적으로 사용될 수 있으나, 피부의 조직 재생에 의한 것이라면 이에 제한되지 않고 모두 포함될 수 있다. 예를 들면, 인공피부, 인공연골, 뼈 충진제, 성형 보형물 등에 사용될 수 있다. 또는 상기 본 발명에 따른 조성물은 일 실시예로서 약학 또는 화장료 조성물로도 제공될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물은 상기 중공형 다공성 미립구를 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 50 중량%로 포함할 수 있다. 상기 1 중량% 미만이면 중공형 다공성 미립구의 함유량이 너무 적어 피부 조직내 주입시 목적하는 효과를 기대하기 어려우며, 50 중량% 초과이면 주사를 통하여 피부 조직내 원활하게 주입할 수 없다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물은 일 실시예로서 상기 중공형 다공성 미립구를 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 20 중량 %로 포함할 수 있다.

일 실시예로서, 상기 조성물은 중공형 다공성 미립구외에 다공성 미립구를 포함하는 조성물의 점성과 안정성을 향상하기 위해서 수용성 고분자가 포함될 수 있다. 일 실시예로서 상기 수용성 고분자는 알긴산(alginic acid), 히알루론산(hyaluronic acid), 카르복시메틸셀룰로우스(carboxymethyl cellulose), 덱스트란(dextran), 콜라겐(collagen) 및 이들의 분해물인 젤라틴(gelatin), 엘라스틴(elastin)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다.

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.

[실시예 1] 중공형 다공성 미립구 제조 1

본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 다공성 미립구를 하기의 방법으로 제조하였다.

단계 1: 미세 유체 장치(simple fluidic device)의 제작

PVC 튜브에 90°로 꺾은 30게이지 주사바늘을 넣고, 주사바늘과 PVC 튜브 사이에 미세 유리관을 삽입하여 미세 유체 장치를 제작했다. 제작된 미세 유체 장치는 에폭시접착제를 이용하여 미세한 틈새를 메웠다.

단계 2: 알케인류가 포함된 PLLA 용액의 제조

소수성 생분해성 고분자로 PLLA (RESOMER LR 704S, Evonik Industries AG) 0.1 g을 Dichloromethane (34355-0350, Junsei) 10 g, 기공 형성 유도물질로 알케인류 물질, 구체적으로 옥테인(Octane, 412236, Sigma-aldrich) 또는 운데케인(Undecane, U407, Sigma-aldrich) 또는 트리데케인(Tridecane, T57401, Sigma-aldrich) 또는 펜타데케인(Pentadecane, 76510, Sigma-aldrich)을 각각 0.1, 0.3g 및 0.6g 섞어(1, 3, 6 wt%) 소수성 생분해성 고분자 (PLLA) 용액을 제조하였다.

단계 3: 균일한 PLLA 에멀젼 제조

상기 단계 2에서 얻은 PLLA 용액을 미세 유체 장치를 이용하여 2% PVA용액을 연속상(continuous phase)으로 하여 그 유속을 분당 1.5 ml로 하고, 알케인류가 포함된 PLLA용액을 비연속상(discontinuous phase)으로 하여 30게이지 주사기바늘을 이용, 유속을 분당 0.1 ml로 하여 일정한 크기의 에멀젼이 형성되게 하였다.

단계 4: 균일한 중공형 다공성 미립구의 제조

상기 단계 3에서 얻은 에멀젼을 2% PVA 수집상(collection phase)에 분산시켜 150 rpm으로 교반시킨 후, Dichloromethane을 충분히 휘발시켰다.

단계 5: 기공 형성 유도 물질을 제거하여 다공성 부여

상기 단계 4에서 얻은 PLLA 비드를 증류수(D.W.)로 수차례 세척 후, 동결건조기를 이용하여 알케인류를 승화시켜 균일한 크기의 중공형 다공성 미립구인 다공성 PLLA 비드를 제조하였다.

상기 제조된 각 중공형 다공성 미립구를 도 1에 나타내었다. 기공 형성 유도 물질의 함량이 증가함에 따라, 또는 탄화수소 사슬의 길이가 길어짐에 따라 미립구 중앙에 공동이 더 효과적으로 제조됨을 확인할 수 있다.

[실시예 2] 중공형 다공성 미립구 제조 2

단계 1: 미세 유체 장치(simple fluidic device)의 제작

단계 2: 식물성 기름이 포함된 PLLA 용액의 제조

소수성 생분해성 고분자로 PLLA (RESOMER LR 704S, Evonik Industries AG) 0.1 g을 Dichloromethane (34355-0350, Junsei) 10 g, 기공 형성 유도 물질로 면실유 또는 콩기름을 각각 0.5g에 섞어 소수성 생분해성 고분자 (PLLA) 용액을 제조하였다.

단계 3: 균일한 PLLA 에멀젼 제조

상기 단계 2에서 얻은 PLLA 용액을 미세 유체 장치를 이용하여 2% PVA용액을 연속상(continuous phase)으로 하여 그 유속을 분당 1.5 ml로 하고, 식물성 기름이 포함된 PLLA용액을 비연속상(discontinuous phase)으로 하여 30게이지 주사기바늘을 이용, 유속을 분당 0.1 ml로 하여 일정한 크기의 에멀젼이 형성되게 하였다.

단계 4: 균일한 PLLA 비드의 제조

단계 5: 내부 기공 형성 유도 물질을 제거하여 다공성 부여

상기 단계 4에서 얻은 PLLA 비드를 증류수(D.W.)로 수차례 세척 후, 동결건조기를 이용하여 식물성기름을 제거하여 균일한 크기의 중공형 다공성 미립구인 다공성 PLLA 비드를 제조하였다.

[실시예 3] 중공형 다공성 미립구를 함유하는 주사용 조성물 제조

본 발명의 일 실시예로서, 상기 중공형 다공성 미립구 및 다공성 미립구를 포함하는 조성물의 점성과 안정성을 향상하기 위한 히알루론산(hyaluronic acid), 카르복시메틸셀룰로우스(carboxymethyl cellulose) 등의 수용성 고분자를 혼합하여 주사용 조성물을 제조하였다.

이때, 각 조성의 함량은 하기 표 1과 표 2에 기재된 바와 같으며, 각 조성의 함량에 따른 중공형 다공성 미립구를 함유하는 주사용 조성물의 주사압 측정결과를 함께 나타내었다.

성분(중량%)	제조예1	제조예2	제조예2	제조예4	제조예5	제조예6	비교제조예1
다공성미립구	1.0	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0	60.0
히알루론산	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
증류수	97	88	78	68	58	48	38
주사성능(N)	3.1	10.9	15.4	21.2	32.7	58.9	fail

성분(중량%)	제조예7	제조예8	제조예9	제조예10	제조예11	제조예12	비교제조예2
다공성미립구	1.0	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0	60.0
카르복시메틸 설룰로우스	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
증류수	97	88	78	68	58	48	38
주사성능(N)	7.4	10.5	17.8	26.4	37.9	62.5	fail

[시험예 1] 피부 조직 세포의 배양

본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 다공성 미립구의 중공 형성 여부에 따른 세포 이동성 및 증식 효능을 비교하기 위한 실험을 하기와 같이 진행하였다.

비교예로서 중공을 포함하지 않는 다공성 미립구(small pores: Tridecane 3wt%) 및 상기 실시예 1의 중공을 포함하는 다공성 미립구(Large pores:알케인류로 트리데케인을 6wt% 포함)를 각각 70% 에탄올에 멸균처리 후, PBS로 충분히 세척하여 NIH3T3 섬유아세포를 이식하여 세포 증식 거동을 관찰하였다. NIH3T3 섬유아세포를 1 x 10³ cells/mL농도로 배양배지에 분산시켜 스피너 플라스크(spinner flask)를 이용하여 6시간 교반 후, 다공성 입자를 배양용기(culture Plate)에 옮겨 배양하였다. 세포배양 1, 3, 7, 10일차에 상기 배양한 각 다공성 미립구 입자를 LIVE/DEAD 염색한 후, 세포 부착 및 증식 유무를 공초점현미경과 MTT assay를 통해 확인하였다. 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 중공을 포함하는 중공형 다공성 미립구(Large pores)가 중공을 포함하지 않고 미세기공만을 포함하는 다공성 미립구(Small pores)에 비해 내부 기공으로의 NIH3T3 섬유아세포 침투 및 증식이 10일차까지 잘 이루어지는 것을 확인할 수 있다. 이는 다공성 미립구내 포함된 중공이 세포 침투 및 증식에 있어 큰 효과가 있음을 의미한다.

[시험예 2] 동물실험을 통한 중공형 다공성 미립구의 세포 이동성 및 조직재생 효능 평가

본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 다공성 미립구의 중공 형성 여부에 따른 세포 이동성 및 조직 재생 효능을 비교하기 위한 실험을 하기와 같이 진행하였다.

비교예로서 중공을 포함하지 않는 다공성 미립구(small pores: Tridecane 3wt%) 및 상기 실시예 1의 중공을 포함하는 다공성 미립구(Large pores:알케인류로 트리데케인을 6wt% 포함)를 각각 70% 에탄올에 멸균처리하였다. 이를 PBS로 충분히 세척하여 누드마우스의 피하에 23게이지 바늘을 이용하여 다공성 PLLA입자를 PBS상에 분산시켜 주입하고, 다공성 미립구내의 세포 침투 및 세포 증식 여부를 8주에 걸쳐서 관찰하였다. 다공성 미립구를 주입한 후, 2, 4, 6, 8주차에 각각 누드마우스의 피부와 피하 입자부분까지 절개하여 4% 포름알데히드에 3시간 동안 고정한 후, 해당 조직을 30% 사카로오스(saccharose) 용액에 12시간 동안 침지시켰다. 이후, 냉동 조직절편기(cryo microtome)를 통해 20 μm 크기로 냉동 절편(cryo section)을 제작하였다. 냉동 절편된 조직을 슬라이드글라스에 붙이고 50℃ 가열판(heating block)에 3시간 동안 건조하여 슬라이드글라스에 조직이 잘 붙도록 하였다. 해당 조직절편을 H&E 염색을 하여, 다공성 PLLA 미립구 주변의 조직반응을 관찰하였다.

그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이 중공을 포함하지 않고 미세기공만을 포함하는 다공성 미립구(Small pores)는 8주차까지 세포들이 대부분 외부에 존재하지만, 중공을 포함하는 중공형 다공성 미립구(Large pores)는 세포들이 입자 내부까지 침투하여 신규조직생성을 유도하는 양상을 보였다. 또한, 8주 후에도 입자들이 완전히 분해되지 않는 것으로 보아 다공성 미립구의 생체 내에서 장기간 유지 가능성을 확인할 수 있었다.

[시험예 3] 중공형 다공성 미립구 포함하는 조성물의 주사성능 측정

상기 표1과 표2에서 제조한 조성물의 주사 주입 가능여부를 측정하기 위한 성능시험을 실시하였다. 인장력 측정기를 압축강도 측정 모드(mode)로 설정하고서, 주사성능을 측정하였다. 각 중공형 다공성 미립구를 포함하는 조성물을 내용물로 담은 주사기의 마개(cap)을 제거하고 23G의 규격을 갖는 주사침을 장착한 후, 주사기를 인장력 측정기 측정판에 주사침이 아래쪽이 되도록 수직으로 고정하였다. 인장력 측정기를 가동하여 1 mm/sec의 속도로 주사기에 장착된 밀대(plunger)를 밀면서, 사기 내에 담긴 내용물이 완전히 비워질 때까지 압축에 따른 힘을 측정하였다.

그 결과를 상기 표 1과 2에 나타내었다. 표 1과 2에서 볼 수 있듯이 중공형 다공성 미립구를 각각 2% 히알루론산, 2% 카복시메틸셀룰로우스에 분산시켜 주사성능을 측정했을 경우, 비교제조예 1 및 2와 같이 조성물 내에 미립구의 함량이 50 중량%를 초과한 경우, 주입이 불가능하였다.

[시험예 4] 중공형 다공성 미립구를 포함하는 조성물의 주사 주입 전후 형상 비교

본 발명의 실시예에 따른 중공형 다공성 미립구를 포함하는 조성물의 주사 주입 후 형상 변화 유무를 확인하기 위해 상기 표 1의 제조예 6에 대하여 주사성능 시험 전과 후의 시료를 수집하여 중공형 다공성 미립구의 형상 변화를 레이저 현미경(3D measuring laser microscope, 올림푸스)을 통해 관찰하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5에서 볼 수 있듯이 제조예 6의 경우, 높은 주사압에도 불구하고 주사 전과 비교하여 다공성 미립구의 형상을 잘 유지하는 것을 확인하였다.

Claims

중앙에 형성된 공동; 및
상기 공동을 둘러싸는, 미세기공을 포함하는 격벽을 포함하는 중공형 다공성 미립구를 포함하는,
피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 중공형 다공성 미립구의 공동의 평균 직경은 5 내지 150 ㎛인, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 중공형 다공성 미립구의 평균 직경은 50 내지 200㎛인, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 중공형 다공성 미립구의 공동의 부피는 상기 중공형 다공성 미립구 전체 부피에 대하여 20 내지 80 부피%인, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 중공형 다공성 미립구의 미세기공의 평균 직경은 5 내지 50 ㎛인 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 중공형 다공성 미립구의 공극율은 평균 20 내지 80%인, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 중공형 다공성 미립구는 소수성 생분해성 고분자를 포함하는, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제7항에 있어서, 상기 소수성 생분해성 고분자는 폴리락트산(Poly-L-Lactic Acid, PLLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid, PGA), 폴리락트산-글리콜산공중합체(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), 폴리-ε-(카프로락톤)(Polycaprolactone, PCL), 폴리안하이드리드(polyanhydrides), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리비닐알콜(polyviniyalcohol), 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리-N-이소프로필아크릴아마이드(Poly-N-isopropyl acrylamide), 폴리(에틸렌옥사이드)-폴리(프로필렌옥사이드)-폴리(에틸렌옥사이드) 공중합체(poly ethylene oxide)-poly propylene oxide-poly ethylene oxide copolymer), 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 중공형 다공성 미립구의 공동 및 미세기공 형성 유도 물질은 소수성 생분해성 고분자와 상용성이 없고, 밀도가 물보다 낮은 소수성 유체인, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제9항에 있어서, 상기 공동 및 미세기공 형성 유도 물질은 알케인 (alkane) 류, 식물성 기름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제10항에 있어서, 상기 알케인류는 옥테인(Octane), 운데케인(Undecane), 트리데케인(Tridecane), 펜타데케인(Pentadecane) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고,
상기 식물성 기름은 콩기름, 옥수수기름, 면실유, 올리브유, 포도씨유, 호두기름, 참기름, 들기름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인,
피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 알긴산(alginic acid), 히알루론산(hyaluronic acid), 카르복시메틸셀룰로우스(carboxymethyl cellulose), 덱스트란(dextran), 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin) 및 엘라스틴(elastin)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수용성 고분자를 더 포함하는,
피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 상기 중공형 다공성 미립구를 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 50 중량%로 포함하는, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진은 생체내 피부 조직 세포가 상기 미세기공을 통해 상기 중공형 다공성 미립구 안으로 이동하고, 중앙의 공동에서 상기 이동한 피부 조직 세포가 증식하여 피부 조직을 재생시키거나 볼륨을 증진시키는 것인, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 피부 주름 또는 피부 함몰 부위 개선 필러용인, 피부 조직 재생 또는 피부 조직 볼륨 증진 주사용 조성물.