KR20180075812A

KR20180075812A - 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20180075812A
Application number: KR1020160179638A
Authority: KR
Inventors: 김원일; 권중기
Original assignee: 주식회사 원바이오젠; 김원일
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2018-07-05
Also published as: KR101933486B1

Abstract

본 발명은 투습방수성의 폴리우레탄 필름층, 미세다공성의 폴리우레탄 폼층 및 천공된 폴리우레탄 필름층을 포함하고, 상기 천공된 폴리우레판 필름층에 항균성 약물이 함유된 것을 특징으로 하는 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재에 관한 것이다. 본 발명의 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재는, 상처부위에 직접 접촉하는 천공된 폴리우레탄 필름층에 약물을 함유시킴으로써 종래 폴리우레탄 폼 드레싱재에 비하여 부착감이 좋고 치수변화율이 적으면서도 균일한 기공을 통해 약물방출이 용이하고 지속시간이 길어 항균작용을 지속적으로 나타낼 수 있다.

Description

항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재 및 이의 제조방법{Antibacterial polyurethane foam dressing and producing method thereof}

본 발명은 항균성을 가지는 폴리우레탄 폼 드레싱재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상처면과 접촉하는 폴리우레탄 필름 부분에 항균성 약물을 함유시킨 폴리우레탄 폼 드레싱재에 관한 것이다.

상처를 처치하는 것은 의학의 기초로 오랜 역사를 가지고 있다. 오래 전에는 상처의 치료를 위하여 동물기름, 벌꿀, 면화 등을 이용했으나 역사가 흐르면서 상처를 치료하는 기술에도 많은 변화와 발전이 이루어져 다양한 종류의 창상피복제가 개발되었다.

1962년 동물학자 윈터(Winter)가 상처를 건조하게 유지하는 것보다 상처를 습윤하게 유지하는 것이 상처의 치유에 더 도움이 된다는 연구 논문을 발표한 이후로, 습윤환경에서의 상처처치의 유용성이 계속 입증되고 강조되어 왔다. 상처에서 분비되는 체액이 탈수되거나 건조되지 않도록 하는 습윤환경 상처처치(Wet dressing)방법은 상처 치료를 용이하게 하는 것으로 확인되었다.

1970년대 초에는 로비(Rovee)가 습윤환경을 유지하여 가피를 형성하지 않는 환경이 상피세포의 창상부를 이동시키고 상피재생을 촉진시킨다는 연구가 발표되었다. 개방이 된 창상의 경우는 상피세포의 이동이 가피층에서 형성되는 콜라겐에 의해 억압되고 창상부액이 혈관신생과 상피화를 자극하는 여러 종류의 성장인자(growth factor)를 없앤다는 연구 결과가 이 이론을 더욱 뒷받침하였다.

이와 같이 습윤환경은 재생 상피세포가 상처면을 따라 원활하게 전개할 수 있도록 도움을 주지만 건조한 환경에서는 상처면을 따라 전개하지 못하기 때문에 창상의 복원이 늦어지게 되고 창상의 치유가 비효율적으로 진행되게 된다. 또한 삼출액에 포함되어 있는 여러 가지 상처 치유에 관여하는 물질들이 습윤환경하에서는 원활히 그 역할을 수행할 수 있기 때문에 상처 치유가 효율적으로 진행된다.

상처치유에 관여하는 주요 인자로는 크게 습윤환경(humidity), 온도(temperature), 감염(infection), 산소농도(oxygen) 등을 들 수 있다. 건조한 환경하에서는 재생 상피 세포의 자유로운 이동이 불가능하기 때문에 습윤환경은 효율적인 상처 치료를 위해 필수적으로 요구된다. 세포의 증식이나 세포 분열이 28℃ 이하에서는 크게 장애를 받기 때문에 온도와 밀접한 관련이 있다. 이상적인 드레싱재는 상처와 드레싱재 사이의 습윤환경을 유지하고, 적절한 흡수성 및 투습성이 있어야 하며, 상처면의 건조를 막고 주변 정상 피부의 침연(짓무름)이 일어나지 않아야 한다. 또한 가스의 교환, 외부로부터의 세균침입 방지 등의 기능성을 갖고, 교환시 신생조직 등에 손상을 입히지 않도록 상처면에 달라붙지 않아야 한다.

현재 범용적으로 사용하고 있는 습윤환경 드레싱재는 폴리우레탄 폼, 하이드로콜로이드, 하이드로겔, 반투과성 필름 드레싱재 등으로 구분할 수 있다. 이중에서도 폴리우레탄 폼은 삼출물 흡수능이 우수하고, 교환이 용이하며 쿠션이 있어 상처의 보호기능이 뛰어나 깊은 창상이나 삼출물이 다량 발생하는 창상에 주로 사용되고 있다. 그러나, 삼출물 흡수능이 우수하고 습윤환경 조성이 뛰어나더라도 감염이 되었거나 감염의 우려가 있는 창상에 적용하게 되면 2차 감염을 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.

감염은 창상치유에 있어서 직접적인 영향을 미치는 인자로서 세균을 다수 포함하는 조직에서는 상피 세포의 이동이 원활하지 못하고 염증이 장기간 지속되면 치유가 지연되게 된다. 또한 드레싱 교환시나 처치시 주의를 기울이지 않거나 오염된 부위를 완전히 소독하지 못하고 처치할 경우에 발생할 수 있는 부작용이기도 하다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 제10-1377569호에서는 항균성 창상피복재 및 그 제조방법을 개시하고 있고, 대한민국 공개특허 제10-2016-0035129호에서는 항균물질의 서방용 창상 피복 조성물 및 창상피복재의 제조방법을 개시하고 있다. 이와 같이 통상적인 거즈형 드레싱재에서 발전하여 인체 결합성이 우수하면서 상처치료효과가 우수한 드레싱재가 개발되었다.

그러나, 드레싱재에 약물이 함유된 경우, 상처부위의 삼출물의 양이 많아 제대로 흡수되지 않는 경우 약물이 모두 방출되기 어렵고 이를 위해 더 많은 약물을 주입하게 되는 경우 생산가격의 상승을 초래하여 소비자에게 경제적인 어려움을 줄 수 있다. 또한 약물이 너무 빨리 방출되는 경우 약물에 의한 효과가 금방 사라지게 되므로 드레싱 교체가 빨라질 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2005-0073771호 대한민국 공개특허 제10-2007-0111758호 대한민국 공개특허 제10-2016-0035129호 대한민국 등록특허 제10-0676937호 대한민국 등록특허 제10-0859626호 대한민국 등록특허 제10-1377569호

본 발명은 상처면과 직접 접촉하는 천공된 폴리우레탄 필름층에 항균성 약물을 함유시켜 약물의 방출이 신속하고 일정하게 이루어지도록 하면서 방출 지속시간 또한 증가시킨 폴리우레탄 폼 드레싱재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는,

세다공성의 폴리우레탄 폼층; 상기 폼층의 상면에 부착되고 투습방수성인 폴리우레탄 필름층; 그리고 상기 폼층의 하면에 부착되고 상처면과 접촉하게 되는 천공된 폴리우레탄 필름층을 포함하되,

상기 천공된 폴리우레판 필름층은, 필름 형성용 조성물에 약물을 함유시켜 약물이 함유된 필름층을 형성한 후 천공하여 얻은 것임을 특징으로 하는, 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재를 제공한다.

상기 드레싱재에서, 상기 천공된 폴리우레탄 필름은 친수성 폴리우레탄 필름인 것이 바람직하다. 상기 천공된 폴리우레탄 필름층은 두께가 5~100㎛인 것이 더욱 바람직하다.

상기 드레싱재에서, 상기 약물은 질산은(AgNO₃), 황산은(Ag₂SO₄), 센텔라아시아티가, 퓨시드산 나트륨(Sodium fusidate), 덱스판테올, 이부프로펜, 티트리 오일(Teatree oil), 고삼 추출물(SophoraAngustifolia Extract), 붓꽃 추출물(Iris Extract), 감초 추출물(Glycyrrhiza Glabra Extract), 자몽(종자)추출물, 병풀(Centella Asiatica) 추출물, 인도멀구슬나무 추출물(Neem Extract), 위치하젤 추출물(WitchHazel Extract), 마치현 추출물(Portulace Oleracea Extract), 지실 추출물(Ponciri Fructus Extract), 알로에추출물, 후시딘산 나트륨, 실버설파디아진, 포비돈, 및 바세린으로 구성된 군으로부터 선택된 것임이 바람직하다.

상기 약물은 질산은(AgNO₃)인 것이 특히 바람직하다.

또한, 본 발명에서는,

미세다공성의 폴리우레탄 폼층을 형성하는 단계,

투습방수성의 폴리우레탄 필름층을 형성하는 단계,

필름 형성용 조성물에 약물을 함유시켜 약물이 함유된 필름층을 형성한 후 천공하여 천공된 약물 함유 폴리우레탄 필름층을 형성하는 단계, 그리고

상기 형성된 폴리우레탄 필름층, 폴리우레탄 폼층, 천공된 약물 함유 폴리우레탄 필름층을 순서대로 놓고 합지하는 단계를 포함하는, 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재의 제조방법을 제공한다.

상기 천공된 약물 함유 폴리우레탄 필름층을 형성하는 단계는, 디메틸포름아미드 5~30중량부에 약물 0.05~0.5중량부를 투입하고 교반한 다음 폴리우레탄 수지 100중량부와 메틸에틸케톤 20~70중량부를 가하여 교반한 후 기포를 제거하고 이형지에 도포 및 건조시켜 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 폴리우레탄 폼 드레싱재는, 상처부위에 직접 접촉하고 기공이 균일하며 천공이 형성된 폴리우레탄 필름층에 항균성 약물을 함유시킴으로써, 종래 폴리우레탄 폼 드레싱재에 비하여, 약물방출이 용이하고 균일하며 방출 지속시간이 길어 항균작용을 지속적으로 나타낼 수 있다. 또한, 부착감이 좋고 치수변화율이 적다. 특히, 본 발명의 항균성 드레싱재는 종래의 약물이 함유된 폴리우레탄 폼 드레싱재에 비해 방출능력이 뛰어나 적은 양을 사용하여도 더 높은 항균 효과를 나타낼 수 있으며, 약물 사용량을 줄일 수 있으므로 저렴한 비용으로 생산이 가능하다.

도 1은 본 발명의 드레싱재의 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 드레싱재의 제품 사진으로, 도 2a는 비점착형 드레싱재 제품이고 도 2b는 점착형 드레싱재 제품이다.

본 발명의 폴리우레탄 폼 드레싱재는 투습방수성의 폴리우레탄 필름층, 미세다공성의 폴리우레탄 폼층 및 천공된 폴리우레탄 필름층을 포함하고, 상기 천공된 폴리우레판 필름층에 항균성 약물이 함유된다.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

1. 폴리우레탄 폼층의 제조

(1) 폴리우레탄 프리폴리머의 제조

폴리올과 다이올 혼합용액에 이소시아네이트(Isocyanate)를 투입하여 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머를 제조한다. 폴리우레탄 프리폴리머의 구체적인 제조예는 다음과 같다. 먼저 폴리올, 다이올을 투입하여 교반 속도 150 RPM 정도로 교반하면서 50℃까지 승온시킨 후 30분 동안 교반한 다음 이소시아네이트(Isocyanate)를 투입하여 질소 분위기하에서 NCO 함량(%)이 이론치에 도달할 때까지 반응시킨다.

상기 폴리올로는 폴리프로필렌옥사이드글리콜, 폴리에틸렌옥사이드글리콜, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리테트라하이드로퓨란/에틸렌옥사이드 공중합체, 폴리테트라하이드로퓨란/프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리부틸렌카보네이트글리콜, 폴리헥사메틸렌카보네이트글리콜, 폴리카프로락톤글리콜, 폴리에틸렌아디페이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리네오펜틸아디페이트 및 폴리헥사메틸렌아디페이트 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.

본 발명의 폴리우레탄 폼을 제조하기 위해 사용하는 폴리우레탄 프리폴리머는 친수기가 도입된 친수성 폴리우레탄 프리폴리머인 것이 바람직하다. 친수성 부여에는 친수성 그룹인 에틸렌옥사이드의 함량이 중요한데, 이는 "Journal of Cellular Plastics 1976; 12; 285" "Journal of Cellular Plastics 1983; 19; 259", 미국 특허 제4,008,189호(1975.11.4) 등에 공지된 기술을 참고로 할 수 있다. 폴리올로 2개 이상의 수산기를 갖고 분자량이 500~6,000인 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 공중합체로 에틸렌옥사이드 함량이 20~90중량%인 것을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

상기 다이올 화합물로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 트리에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 디부틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 2-메틸-1,3-펜탄디올 등을 단독으로 또는 2종 이상 같이 사용할 수 있다. 바람직하게는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 1,4-부탄디올 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.

상기 이소시아네이트로는 방향족, 지방족 및 치환족 이소시아네이트 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 예를 들면, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 메틸렌디페닐디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 토리딘디이소시아네이트, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크시렌디이소시아네이트, 시클로헥실렌-1,4-디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트 및 테트라메틸렌-크실렌디이소시아네이트 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다. 이소포론디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트 또는 메틸렌디페닐이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다.

폴리우레탄 프리폴리머의 제조시 공지의 산화방지제를 공지된 방법에 따라 첨가할 수 있다. 산화방지제로는, 페닐-베타-나프탈아민, 시스테인염산염, 디부틸히드록시톨루엔, 노르디히드로구아자레트산, 부틸히드록시아니솔, 인산, 시트르산, 아스코르브산, 에리소르브산, 갈산프로필, Ciba Specialty Chemicals사의 IRGANOX 1010, IRGANOX 1035, IRGANOX 1076, IRGANOX 1330, IRGANOX 1425WL, IRGANOX 3114, IRGANOX B215, IRGANOX B220, IRGANOX B225, IRGANOX B561, IRGANOX B313, IRGANOX B501W, IRGANOX B900, IRGANOX B1411, IRGANOX B1412, IRGANOX PS800, IRGANOX PS802, IRGAFOS P-EPQ 등을 사용한다. 인산, 시트르산, 디부틸히드록시톨루엔, 부틸히드록시아니솔, IRGANOX 1010, IRGANOX 1035, IRGANOX 1076 및 IRGANOX 1330 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 산화방지제는 폴리우레탄 프리폴리머 전체 중량의 0.05~5중량% 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.

(2) 폴리우레탄 발포조성물의 제조

물, 가교제, 계면활성제 등을 혼합하여 발포제로 사용할 발포조성물을 제조한다. 발포조성물은 탈이온수 60~120중량부, 가교제 0.5~40중량부, 계면활성제 1~10중량부를 포함하며, 필요에 따라 안료 0.01~2중량부, 보습제 및 흡수보조제 0.1~40중량부를 더 포함할 수 있다.

가교제로는 글리세린, 트리메틸올프로판, 1,2,4-부탄트리올 및 솔비톨 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다. 가교제는 폴리우레탄 폼 형성시 가교 반응을 통해 폼의 기계적 물성을 향상시키는 역할을 하게 된다.

계면활성제로는 공지의 계면활성제를 공지의 용도와 방법에 따라 사용할 수 있다. 예를 들어, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 블록 공중합체인 바스프사의 F-68, F-87, F-88, F-108, F-127과, 실리콘계 계면활성제로 L-580, L-603, L-688, L-5420, SZ-1703, L-6900, L-3150, Y-7931, L-1580, L-5340, L-5333, L-6701, L-5740M, L-3002, L-626 등을 사용할 수 있다. 계면활성제는 폴리우레탄 폼 드레싱재의 기공(Pore)의 크기와 기공의 개방율을 조절하는 역할을 하게 된다. 특히 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 블록 공중합체인 바스프사의 F-68은 조직에 상해를 가하지 않고 상처를 세척하는데 도움을 주며 무독성인 것으로 알려져 있어 가장 바람직하다.

본 발명에서 보습제는 상처면에 습윤환경을 유지하여 가피가 형성되는 것을 억제하고 상처치유를 원활하게 하는 역할을 한다. 따라서 본 명세서에서 "보습제"는 일반적으로 보습제로 알려져 있는 공지의 보습제는 물론 습윤환경을 유지시켜 가피 형성을 억제하고 상처치유를 원활하게 하는 상처치유보조제도 포함하는 의미로 사용된다. 이러한 보습제로는, 구체적으로 알긴산프로필렌글리콜, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 카르복시메틸셀룰로오스칼슘, 카르복시메틸스타치나트륨, 알긴산나트륨, 알긴산암모늄, 알긴산칼륨, 알긴산칼슘, 카제인나트륨, 구아검, 로커스트콩검, 잔탄검, 시클로덱스트린, 아라비아검, 젤란검, 카라기난, 카라야검, 카제인, 타라검, 타마린드검, 트라가칸스검, 펙틴, 글루코만난, 가티검, 아라비노갈락탄, 퍼셀레란, 풀루란, 글구코사민, 카르복시메틸셀룰로오스, 키틴, 키토산, 소듐알지네이트, 히아루론산, 아미노산, L-아스파라긴산, L-아스파라긴산나트륨, DL-알라닌, L-이소로이신, 염산리진, 글리신, 글리세린, L-글루타민, L-글루타민산, L-글루타민산나트륨, 피리진산, L-트레오닌, 세리신, 세린, L-티로신, 헤파린, 콘드로이틴황산나트륨, 소듐알지네이트, 젤라틴 등이 상기 범위 내에서 발포 혼합액에 포함될 수 있다.

또한, 상기 조성물에는 폴리우레탄 폼의 흡수성을 증가시키기 위해 공지의 고흡수성 고분자(Super Absorbent Polymer) 등의 흡수보조제가 상기 범위 내에서 포함될 수 있다.

또한 안정제, 보존제, 물성 조절제 등 효능이 알려진 공지의 첨가제를 공지의 용도로 소량 첨가할 수 있다.

(3) 폴리우레탄 폼층의 제조

상기 폴리우레탄 프리폴리머 100중량부와 발포 조성물 70~90중량부를 혼합하여 발포혼합액을 제조한다. 제조된 발포혼합액을 이형지 위에 0.05~10㎜범위의 두께로 도포하여 경화되기 전의 택(Tack)성이 있는 겔(Gel) 상태의 폴리우레탄 폼층을 얻는다. 폴리우레탄 폼층은 건조되었을 때 미세다공성을 가진다.

상기 단계에서 고속으로 교반된 발포 혼합액을 코팅 게이지 등을 이용하여 이형지 위에 일정한 두께로 도포한 후 약 1~2분의 시간이 경과하면 택성이 있는 겔상태로 폴리우레탄 폼층이 형성된다. 이 단계에서는 이형지 위에 도포된 발포 혼합액이 경화(Curing)가 되기 전, 즉 겔처럼 끈적한 택성이 있는 상태로 폴리우레탄 폼층을 형성하고 바로 다음 단계를 진행하는 것이 바람직하다.

이형지로는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 실리콘으로 처리된 이형지를 사용하는 것이 바람직하다.

제조된 폴리우레탄 폼층은 한정되는 것은 아니나 두께 0.1~10㎜ 범위가 바람직하며, 1.0~5.0㎜ 범위가 특히 바람직하다.

2. 투습방수성 폴리우레탄 필름층의 제조

폴리우레탄 수지 100중량부에 메틸에틸케톤 20~70중량부, 디메틸포름아미드 5~30중량부를 가하여 교반한 다음 기포를 제거하고 이형지에 도포한 후 건조시켜 무공형의 투습방수성 폴리우레탄 필름층을 제조한다. 필요에 따라 상기 폴리우레탄 수지에 안료 1~10중량부를 더 첨가할 수 있다.

기포가 제거된 폴리우레탄 용액을 코팅 게이지 등을 이용하여 무광이형지 위에 일정한 두께로 도포한 후 건조시켜 무공형의 폴리우레탄 필름층을 얻는다.

폴리우레탄 수지로는 투습성과 방수성을 동시에 갖는 폴리우레탄 수지, 즉 상기 폴리우레탄 폼층의 형성에 사용된 폴리우레탄 수지와 마찬가지로 주사슬에 친수기가 도입된 폴리우레탄 수지를 사용하면 투습성과 방수성을 동시에 갖는 투습방수성의 폴리우레탄 필름층을 얻을 수 있다.

제조된 투습방수성 폴리우레탄 필름층은 본 발명의 드레싱재의 외측을 형성하게 된다.

제조된 투습방수성 폴리우레탄 필름층은 두께 10~30㎛ 범위가 바람직하며, 15~25㎛ 범위가 특히 바람직하다.

3. 약물이 함유된 천공된 폴리우레탄 필름층의 제조

디메틸포름아미드 5~30중량부에 약물 0.05~0.5중량부를 투입하고 500rpm에서 10분간 교반한다. 이후 폴리우레탄 수지 100중량부와 메틸에틸케톤 20~70중량부를 가하여 교반한 다음 기포를 제거하고 이형지에 도포한 후 건조시켜 폴리우레탄 필름층을 얻는다.

이때 친수성 폴리우레탄 수지를 사용하면 친수성 폴리우레탄 필름층이 얻어지며, 친수성 폴리우레탄 필름층을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

약물로는 질산은(AgNO₃), 황산은(Ag₂SO₄), 센텔라아시아티가, 퓨시드산 나트륨(Sodium fusidate), 덱스판테올, 이부프로펜, 티트리 오일(Teatree oil), 고삼 추출물(SophoraAngustifolia Extract), 붓꽃 추출물(Iris Extract), 감초 추출물(Glycyrrhiza Glabra Extract), 자몽(종자)추출물, 병풀(Centella Asiatica) 추출물, 인도멀구슬나무 추출물(Neem Extract), 위치하젤 추출물(WitchHazel Extract), 마치현 추출물(Portulace Oleracea Extract), 지실 추출물(Ponciri Fructus Extract), 알로에 추출물, 후시딘산 나트륨, 실버설파디아진, 포비돈 및 바세린으로 구성된 군으로부터 선택하는 것이 바람직하다. 질산은을 사용하는 것이 특히 바람직한데, 질산은은 필름에 함유시키기에 적절하고 약물방출이 용이하며 드레싱재의 적용기간 동안 항균작용을 유지하는데 좋다.

제조된 폴리우레탄 필름층은, 필름의 저면에는 보호비닐을 부착하고 상면에는 제1이형지를 부착하여 원단을 준비하는 천공 준비단계, 상기 천공 준비단계 후 천공핀이 장착된 천공기로써 원단을 수직압박하여 관통공을 형성하는 관통공 천공단계, 상기 관통공 천공단계 후 상기 관통공이 형성된 원단에서 보호비닐을 분리하는 보호비닐 분리단계, 상기 보호비닐 분리단계 후 상기 보호비닐이 분리된 원단에서 제1이형지를 분리하는 제1이형지 분리단계; 및 제1이형지 분리단계 후 필름의 저면에 제2이형지를 합지하는 제2이형지 합지단계를 포함하는 방법에 의하여 천공된다.

제조된 친수성 필름층의 두께는 5~100㎛ 범위가 바람직하며, 10~50㎛ 범위가 더욱 바람직하고, 15~25㎛ 범위가 특히 바람직하다.

상기 관통공은 단면이 원형, 다각형을 포함하는 형태 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 이렇게 필름층에 관통공을 형성함으로써 상처면 피부 자극 감소, 폼층에 의한 삼출물 흡수를 필름층이 방해하는 문제 등을 해소할 수 있다. 무엇보다도 본 발명에서는 이렇게 관통공을 형성함으로써 함유된 약물이 관통공을 형성하기 위해 절단된 면을 통해서도 원활하게 방출됨으로써 방출력이 높아지는 효과가 있는데, 관통공은 특히 초기 방출을 높이는데 효과적인 역할을 한다.

4. 합지

상기 제조된 투습방수성 폴리우레탄 필름층, 폴리우레탄 폼층 및 약물이 함유된 천공된 폴리우레탄 필름층을 합지한다. 폴리우레탄 폼층의 상부에 폴리우레탄 필름층을, 하부에 천공된 폴리우레탄 필름층을 합지한다. 합지는 상부와 하부를 동시 또는 순차적으로 할 수 있다.

합지방법으로는 점착제나 접착제를 사용하는 방법, 압력을 가하는 방법 등 공지의 합지방법을 사용할 수 있다. 별도의 접착제나 점착제 등을 사용하지 않고 경화되기 전의 택성이 있는 겔 상태의 폴리우레탄 폼층과 폴리우레탄 필름층을 그대로 합지시키는 것이 보다 바람직하다. 이때 일정한 갭(Gap)을 두고 눌러서 폴리우레탄 폼 드레싱재의 두께를 조절한다.

폴리우레탄 필름층을 합지한 후 건조시켜 폴리우레탄 폼 드레싱재를 얻는다.

이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로서 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

(1) 폴리우레탄 폼층의 제조

에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 폴리올 861g, IRGANOX 1010 1g, TDI(Toluene Diisocyanate) 138g을 사용하여 폴리우레탄 프리폴리머 1,000g을 제조하였다. 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 폴리올과 IRGANOX 1010을 반응기에 투입하고 50℃까지 승온시킨 후 30분 동안 교반하였다. TDI를 투입하여 반응이 진행되면서 온도가 상승하기 시작하면 80℃를 유지하면서 원하는 NCO%에 도달할 때까지 반응시켰다. 합성한 프리폴리머이머의 점도(cps/at 26℃)는 8,130이었다.

탈이온수(DIW) 2,000g, 카르복시메틸셀룰로오스 30g, F-68 15g 및 글리세린 100g을 혼합하여 발포 조성물 2,145g을 제조하였다.

상기 폴리우레탄 프리폴리머와 발포 조성물을 혼합한 발포 혼합액을 실리콘 이형지 위에 도포하여 경화되기 전의 택성이 있는 겔 상태의 폴리우레탄 폼층을 얻었다.

(2) 투습방수성 폴리우레탄 필름층의 제조

투습방수성 폴리우레탄 수지 100중량부에 메틸에틸케톤 50중량부, 디메틸포름아미드 15중량부 및 안료 5중량부를 혼합하고 교반하여 폴리우레탄 혼합액을 제조하였다.

제조된 폴리우레탄 혼합액을 폴리프로필렌 필름이 합지된 무광이형지(율촌화학사)에 두께게이지를 이용하여 일정한 두께로 도포한 다음 100℃ 열풍건조기에서 30분 동안 건조시켜 무광이형지의 한 면에 투습방수성의 폴리우레탄 필름을 형성시켰다.

(3) 약물이 함유된 천공된 친수성 폴리우레탄 필름층의 제조

디메틸포름아미드 20중량부에 약물로 질산은(AgNO₃)을 0.2중량부를 투입하고 500rpm에서 10분간 교반하였다. 친수성 폴리우레탄 수지 100중량부와 메틸에틸케톤 20중량부를 가하여 교반한 다음 기포를 제거하고 이형지에 도포한 후 건조시켜 친수성 폴리우레탄 필름층을 제조하였다.

제조된 폴리우레탄 필름층의 저면에 보호비닐을 부착하고 상면에는 제1이형지를 부착한 후 천공핀이 장착된 천공기로 원단을 수직압박하여 관통공을 형성하였다. 관통공을 천공한 후 보호비닐을 분리하고 제1이형지를 분리한 후 필름의 저면에 제2이형지를 합지하였다.

(4) 상기 제조된 투습방수성 폴리우레탄 필름층, 폴리우레탄 폼층 및 약물이 함유된 친수성 천공 필름층을 합지하였다. 경화되기 전 택성이 있는 겔 상태의 폴리우레탄 폼층의 상부에 폴리우레탄 필름층을, 하부에 친수성 천공 필름층을 합지하여 드레싱재를 제조하였다.

제조된 드레싱재는 투습방수성 폴리우레탄 필름층의 두께가 20㎛이고, 폴리우레탄 폼층의 두께는 5.0mm, 친수성 천공 필름층의 두께는 20㎛이었다.

도 1에 제조된 드레싱재의 단면을 모식도로 나타내었으며, 친수성 천공 필름층 하부에 이형지가 결합되어 있다.

< 실시예 2>

약물함유층으로 폴리우레탄 수지 100중량부에 디메틸포름아미드 20중량부, 메틸에틸케톤 50중량부 및 약물로 질산은 0.2중량부를 가하여 교반한 다음 기포를 제거하고 이형지에 도포한 후 건조시켜 제조한 후 천공하여 약물이 함유된 천공된 폴리우레탄 필름층을 제조하여 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 드레싱재를 제조하였다.

<비교예 1>

(1) 탈이온수 2,000g, 카르복시메틸셀룰로오스 30g, F-68 15g, 글리세린 100g 및 질산은 1g을 혼합하여 약물이 함유된 발포 조성물을 제조하였다.

(2) 상기 실시예 1에서 제조한 폴리우레탄 프리폴리머 100중량부와 상기 약물이 함유된 발포 조성물 80중량부를 3,000rpm으로 10초 동안 교반한 후 OPP 이형지위에 공급하였다.

(3) 상기 폼층이 완전히 경화하지 않고 택성이 있는 겔상태에서 일정한 두께가 되었을 때 폼층의 상부에 상기 실시예 1에서 제조한 투습 방수성 필름을 일정한 갭을 두고 합지하였다. 이어서 100℃ 열풍건조기에서 3분 동안 건조시켰다. 이렇게 제조된 발포조성물에 약물이 함유된 폴리우레탄 폼 드레싱재는 투습방수성 외측 필름층의 두께가 20㎛이고, 폼층의 두께는 5.0mm이었다.

<비교예 2>

(1) 탈이온수 1,000g, 카르복시메틸셀룰로오스 20g 및 질산은 0.5g을 혼합하여 약물이 함유된 도포액을 제조하였다.

(2) 상기 실시예 1에서 제조한 폴리우레탄 프리폴리머 100중량부와 발포 조성물 80중량부를 3,000rpm으로 10초 동안 교반한 후 OPP 이형지위에 공급하였다.

(3) 상기 폼층이 완전히 경화하지 않고 택성이 있는 겔상태에서 일정한 두께가 되었을 때 폼층의 상부에 상기 실시예 1에서 제조한 투습 방수성 필름을 일정한 갭을 두고 합지하였다. 이어서 100℃ 열풍건조기에서 3분 동안 건조시켰다. 이렇게 제조된 폴리우레탄 폼에 상기 약물이 함유된 도포액을 상처접촉면에 도포하였다. 이렇게 얻어진 약물이 폼층에 도포된 폴리우레탄 폼 드레싱재의 투습방수성 외측 필름층의 두께가 20㎛이고, 폼층의 두께는 5.0mm이었다.

< 실험예 1>

물성 측정

상기 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2의 시료들의 물성을 다음과 같이 측정하였다.

① 기계적 물성( 인장강도 , 신장율 )의 측정

만능시험기(Universial Test Machine, Instron)를 이용하여 로드셀(Load Cell) 50N, 시편의 폭은 12㎜, 시편의 길이(Gauge Length)는 100㎜, 크로스헤드의 속도(Cross Head Speed)는 100㎜/min로 하여 각 시료의 기계적 물성을 측정하였다. 필름 외에 폼이 끊어질 때 시험을 종료하였다.

② 삼출물 흡수도(%)

상기 시료들을 5cm×5cm의 크기로 취하여 상온에서 24시간 동안 방치한 후 초기무게(A)를 측정하고 24~26℃의 항온, 상대습도 40~50%의 조건에서 증류수에 24시간 동안 함침 보관한 후 꺼내어 표면의 물기를 닦아낸 후 무게(B)를 측정하였다. 최종적으로 다음 식을 이용하여 계산하였다.

흡수도(%) = (B-A)/A × 100

③ 삼출물 보유도(%)

상기 시료들을 5cm×5cm의 크기로 취하여 상온에서 24시간 동안 방치한 후 초기무게(A)를 측정하고 24~26℃의 항온, 상대습도 40~50%의 조건에서 증류수에 24시간 동안 함침 보관하였다. 보관 후 꺼내어 표면의 물기를 닦아낸 후 유리판 위에 펼쳐서 붙이고, 다시 36~38℃의 항온, 상대습도 40~50%의 조건의 항온 항습기에 2시간 동안 보관한 다음 무게(B)를 측정하였다. 최종적으로 다음 식을 이용하여 계산하였다.

보유도(%) = (B-A)/A × 100

④ 투습도

항온항습기를 이용하여 EN 13726-1에 의거하여 상기 시료들의 투습도를 측정하였으며, 이때 항온항습기의 온도는 37℃로 하였고 상대 습도는 20%로 하였다.

상기와 같이 측정된 시료들의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.

구분	기계적 물성		흡수도 (%)	보유도 (%)	투습도^* (g/m²/day)	Curl^**
구분	인장강도(kgf/mm₂)	신장율(%)	흡수도 (%)	보유도 (%)	투습도^* (g/m²/day)	Curl^**
실시예 1	0.720	428	980	52	1,420	X
실시예 2	0.770	454	1,090	54	953	X
비교예 1	0.635	431	853	41	1,503	O
비교예 2	0.642	429	855	42	1,318	O
: 조건= 37℃, 20%(EN-13726-2) *: O= 말리는(curl)현상 있음, X = 말리는(curl) 현상 없음

상기 표 1의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예들의 인장강도, 흡수도 및 보유도가 비교예들에 비하여 우수하였다. 이는 폴리우레탄 폼층의 상처접촉면에 있는 투습방수성의 천공된 필름에 의해 나타나는 결과이다.

투습도와 관련하여, 친수성이 강한 필름일수록 투습도가 높은데 실시예 1의 투습도가 실시예 2의 투습에 비하여 높은 것으로 보아 실시예 1의 시료가 친수성이 강한 것을 알 수 있다.

또한 비교예들에서는 폼이 말리는 현상(Curl 현상)이 나타난 반면, 실시예들에서는 폼이 말리는 현상이 나타나지 않았다.

< 실험예 2>

약물 방출능 확인

상기 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2의 약물 방출능을 다음과 같이 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 에 나타내었다.

약물이 함유되었을 때 최대 파장대를 기준으로 설정하였다. 약물 함유량을 농도별로 제조 후 UV 분광광도계(UV Spectrometer) 장비를 사용하여 흡광도를 측정하여 정량곡선을 그렸다. 약물이 함유된 천공 필름만 사용하여 20㎠/㎖, 37℃에서 24시간, 48시간, 72시간, 96시간, 120시간 및 144시간 용출 후 UV를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 약물 방출능의 실험 결과는 표 2에 나타내었다.

시료	0h	6h	12h	24h	48h	72h	96h	120h
실시예 1	1.401	2.188	2.320	2.421	3.844	4.069	4.097	4.085
실시예 2	1.073	1.654	1.832	1.923	2.531	2.342	2.478	2.432
비교예 1	0.490	2.098	2.321	2.324	3.830	3.623	3.759	3.657
비교예 2	1.302	2.225	2.432	2.486	3.952	4.321	4.370	4.329

상기 표 2의 결과에서와 같이, 약물 방출능은 실시예 1의 친수성의 폴리우레탄 필름의 최대 약물 방출능이 가장 높게 측정되는 것을 알 수 있으며, 특히 실시예 2의 일반 폴리우레탄 필름보다 실시예 1의 친수성을 가진 폴리우레탄 필름을 사용하였을 때 방출능이 뛰어난 것을 알 수 있다. 또한 비교예 2의 폴리우레탄 폼에 약물을 도포한 폴리우레탄 폼 드레싱재의 경우 다른 시료에 비해 약물 방출능이 더 높게 측정되었으나 빠른 방출로 인한 피부자극이 나타날 수도 있다. 비교예 1의 발포조성물에 약물이 함유된 폴리우레탄 폼 드레싱재의 경우 실시예 1의 친수성 폴리우레탄 필름이 합지된 폴리우레탄 폼 드레싱재에 비해 약물 방출능이 낮았다.

< 실험예 3>

동물 실험

8주령된 SD 래트를 구입하여 1주간 순화시키면서 일반증상을 관찰하여 건강한 동물을 실험에 사용하였다. 각각의 동물에 일정한 크기의 상처를 내고 동일한 수의 균을 투입한 후 상기 시료들을 사용하여 향균력과 상처 치유율을 확인하였다. 3일, 7일 및 10일차에 관찰하면서 상처 크기의 변화를 측정하였다. 일차별 상처 크기 및 변화에 대한 사진을 하기 표 3에 나타내었다.

약물이 함유된 친수성의 투습방수성 폴리우레탄 필름을 사용하여 제조한 실시예 1이 3일, 7일 및 10일차에서 가장 회복능이 좋은 것을 알 수 있다. 비교예 1처럼 발포조성액에 약물을 주입한 것에 비해 폴리우레탄 필름을 사용한 것이 상처에 더 효율적인 것을 알 수 있다.

상기 표 3의 상처 크기를 측정하여 상처 회복율을 수치로 확인한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

일차	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
0	100%	100%	100%	100%
3	56%	61%	50%	59%
7	33%	40%	32%	54%
10	12%	12%	26%	18%

상기 표 4의 결과에서, 친수성의 폴리우레탄 필름에 약물을 투입한 실시예１에서 가장 회복율이 높은 것을 알 수 있다.

<실험예 4>

향균성 test

상기 시료들의 항균성을 확인하기 위해 시험균주는 E. coli (Gram negative)를 사용하였다. 시험균 배양 후 1.5~3.0 X 10⁵ CFU/mL가 되도록 조정하여 시험균액으로 사용하였다. 시험균액에 시료를 넣고 1h 및 24h 진탕 배양한 후 희석하여 Perti dish에 1mL씩 분주하였다. 24시간 배양 후 생균수를 관찰하였다. 대조군은 시료를 넣지 않고 진탕 배양 하였다. 항균성 시험에 대한 결과를 표 5, 결과 사진을 표 6에 나타내었다.

(단위 : CFU/mL)

구분	초기	대조군 (1시간 후)	대조군 (24시간 후)	시험군 (1시간 후)	시험군 (24시간 후)
실시예 1	1.8 X 10⁵	2.0 X 10⁵	2.8 X 10⁵	<30 (99.9% 이상)	<30 (99.9% 이상)
실시예 2				<30 (99.9% 이상)	<30 (99.9% 이상)
비교예 1				<30 (99.9% 이상)	<30 (99.9% 이상)
비교예 2				<30 (99.9% 이상)	<30 (99.9% 이상)

상기 실시예 및 비교예에 시료들의 항균성을 확인한 결과 모두 항균성이 나오는 것을 확인 할 수 있었다.

10: 투습방수성 폴리우레탄 필름층
20: 미세다공성의 폴리우레탄 폼층
30: 약물이 함유된 천공된 폴리우레탄 필름층
40: 이형지

Claims

미세다공성의 폴리우레탄 폼층; 상기 폼층의 상면에 부착되고 투습방수성인 폴리우레탄 필름층; 그리고 상기 폼층의 하면에 부착되고 상처면과 접촉하게 되는 천공된 폴리우레탄 필름층을 포함하되,
상기 천공된 폴리우레판 필름층은, 필름 형성용 조성물에 약물을 함유시켜 약물이 함유된 필름층을 형성한 후 천공하여 얻은 것임을 특징으로 하는, 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재.
제1항에 있어서,
상기 천공된 폴리우레탄 필름은 친수성 폴리우레탄 필름인 것을 특징으로 하는, 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 천공된 폴리우레탄 필름층은 두께가 5~100㎛인 것을 특징으로 하는, 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재.
제1항에 있어서,
상기 약물은 질산은(AgNO₃), 황산은(Ag₂SO₄), 센텔라아시아티가, 퓨시드산 나트륨(Sodium fusidate), 덱스판테올, 이부프로펜, 티트리 오일(Teatree oil), 고삼 추출물(SophoraAngustifolia Extract), 붓꽃 추출물(Iris Extract), 감초 추출물(Glycyrrhiza Glabra Extract), 자몽(종자)추출물, 병풀(Centella Asiatica) 추출물, 인도멀구슬나무 추출물(Neem Extract), 위치하젤 추출물(WitchHazel Extract), 마치현 추출물(Portulace Oleracea Extract), 지실 추출물(Ponciri Fructus Extract), 알로에추출물, 후시딘산 나트륨, 실버설파디아진, 포비돈, 및 바세린으로 구성된 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는, 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재.
제3항에 있어서,
상기 약물은 질산은(AgNO₃)인 것을 특징으로 하는, 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재.
미세다공성의 폴리우레탄 폼층을 형성하는 단계,
투습방수성의 폴리우레탄 필름층을 형성하는 단계,
필름 형성용 조성물에 약물을 함유시켜 약물이 함유된 필름층을 형성한 후 천공하여 천공된 약물 함유 폴리우레탄 필름층을 형성하는 단계, 그리고
상기 형성된 폴리우레탄 필름층, 폴리우레탄 폼층, 천공된 약물 함유 폴리우레탄 필름층을 순서대로 놓고 합지하는 단계를 포함하는, 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 천공된 약물 함유 폴리우레탄 필름층을 형성하는 단계는, 디메틸포름아미드 5~30중량부에 약물 0.05~0.5중량부를 투입하고 교반한 다음 폴리우레탄 수지 100중량부와 메틸에틸케톤 20~70중량부를 가하여 교반한 후 기포를 제거하고 이형지에 도포 및 건조시켜 형성하는 것을 특징으로 하는,항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재의 제조방법.
제7항에 있어서,
두께가 5~100㎛로 상기 천공된 약물 함유 폴리우레탄 필름층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재의 제조방법.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약물은 질산은(AgNO₃), 황산은(Ag₂SO₄), 센텔라아시아티가, 퓨시드산 나트륨(Sodium fusidate), 덱스판테올, 이부프로펜, 티트리 오일(Teatree oil), 고삼 추출물(SophoraAngustifolia Extract), 붓꽃 추출물(Iris Extract), 감초 추출물(Glycyrrhiza Glabra Extract), 자몽(종자)추출물, 병풀(Centella Asiatica) 추출물, 인도멀구슬나무 추출물(Neem Extract), 위치하젤 추출물(WitchHazel Extract), 마치현 추출물(Portulace Oleracea Extract), 지실 추출물(Ponciri Fructus Extract), 알로에추출물, 후시딘산 나트륨, 실버설파디아진, 포비돈, 및 바세린으로 구성된 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는,항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 약물은 질산은(AgNO₃)인 것을 특징으로 하는, 항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재의 제조방법.