KR20180076063A - 덱스트란 기반의 창상피복재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 덱스트란 기반의 창상피복재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 덱스트란 기반의 창상피복재는 덱스트란을 포함하는 친수성 고분자 및 가교제를 포함하는 하이드로겔 필름층;을 포함하는 것이다.
Description
본 발명은, 덱스트란 기반의 창상피복재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고흡수성 고분자를 물리화학적 가교를 통해 덱스트란과 함께 하이드로겔 필름층으로 형성한 것을 이용한 창상피복재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
창상피복 및 치유에 있어서 주요한 인자로는 습윤 환경, 감염, 이물, 괴사조직, 온도, 산소농도, pH 등을 들 수 있다. 그리고 이상적인 드레싱재의 요건은 상처와의 접촉면에서 적당한 습기의 유지 능력, 삼출액의 흡수 능력, 상처에 대한 부착과 제거의 용이성, 외부와의 가스ㆍ수증기 전달 능력, 외부로부터의 단열성, 박테리아의 침입에 대한 방어력, 인체에 대한 방어력, 인체에 무독성, 경제성 등을 들 수 있다.
덱스트란은 사탕수수의 사탕을 세균으로 분해하여 만든 포도당 중합체인 다당류로서, 심한 출혈, 쇼크 등에 혈액 대용의 보액으로 활용할 수 있는 물질이다. 연구된 바에 따르면, 덱스트란은 인체에 전혀 해롭지 않은 생체적합성이 뛰어난 유용한 물질로, 미생물의 분포를 정상화하게 돕는 역할을 수행한다고 알려져 있다. 이러한 덱스트란은 지금까지 소화와 변비에 효과가 있어 장내 소화물질의 이동을 돕는 역할로서 이용되어 왔다.
한편, 하이드로겔(hydrogel)은 친수성 고분자로 이루어진 3차원의 구조체로서 많은 양의 물을 함유하고 있다. 하이드로겔을 제조하는 가교 방법은 화학적 또는 물리적 방식에 따르는 여러 가지 방법이 있고, 원하는 물성의 하이드로겔에 따라 그 방식을 선택할 수 있다. 하이드로겔은 생체조직의 구성성분인 세포외 기질(extracellular matrix)과 유사한 수화 구조를 가지고 있어서 생체적합성이 우수하며, 창상피복재, 조직공학용 지지체, 소프트렌즈, 서방성 약물 전달계에 적용되고 있는 의학 또는 약학적으로 각광받는 생체재료이다.
1962년 Winter에 의해 피부 상처 치유가 습윤 환경 하에서 탁월한 효과를 보인다는 것이 발표된 이래 이를 검증하는 많은 결과가 보고되었고, 현재는 전통적으로 사용하던 거즈 류 등의 건식 창상피복재에 비해 습윤 창상피복재가 상처 치유에 효과적인 것으로 증명되면서 선진국에서는 대부분 습윤 창상피복재를 연구하고 있으며, 다방면으로 사용하고 있다.
이후, 다양한 고분자 성분을 포함하는 하이드로겔을 창상피복재로 제조하는 연구가 수행되었다. 그럼에도, 그 성능 개선을 위한 시장의 요구는 계속되고 있다. 의약품 산업에 있어서, 창상 등에 초기부터 보전적 치료까지 한번에 수행할 수 있고, 상처부위의 냉각 및 치유효과를 같이 보유하는 효과적인 피복재에 관한 수요는 계속되고 있었다. 또한, 안정적인 생체적합성, 상처부위의 염증 발생 억제를 위한 우수한 항염증특성, 상처 치유 촉진인자를 담지할 수 있는 높은 담지 효율 등을 갖는 피복재에 관한 수요 또한 지속적으로 존재하고 있었다.
본 발명의 목적은, 덱스트란을 포함하는 적절한 친수성 고분자 및 가교제를 이용하여 우수한 성능의 창상피복용 하이드로겔 필름층을 형성하고, 본 발명의 일 측면에 따르면 그 필름층의 일 면 상에 폴리우레탄을 포함하는 보호층이 형성된 알지네이트 기반의 창상피복재를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 알지네이트 기반의 창상피복재의 제조방법을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 덱스트란 기반의 창상피복재는 덱스트란을 포함하는 친수성 고분자 및 가교제를 포함하는 하이드로겔 필름층;을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층의 두께는, 80 ㎛ 내지 120 ㎛ 인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 층은 기공율 20 % 내지 45 % 의 기공을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친수성 고분자는, 상기 덱스트란 100 중량부 기준, 10 중량부 이하의 히알루론산(hyalurinic acid)을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층 중 1 중량% 내지 8 중량%의 PEG(polyethyleneglycol)를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가교제는 BDDE, 에피클로로히드린(epichlorohydrin), 에피브로모히드린(epibromohydrin), 부탄디올디글리시딜에테르(1,4-butandiol diglycidyl ether), 에틸렌글리콜디글리시딜에테르(ethylene glycol diglycidyl ether), 헥산디올디글리시딜에테르(1,6-hexanediol diglycidyl ether), 프로필렌글리콜디글리시딜에테르(propylene glycol diglycidyl ether), 폴리에틸렌글리콘디글리시딜에테르(polyethylene glycol diglycidyl ether), 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르(polypropylene glycol diglycidyl ether), 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르(polytetramethylene glycol diglycidyl ether), 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(neopentyl glycol diglycidyl ether), 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르(polyglycerol polyglycidyl ether), 디글리세롤폴리그리시딜에테르(diglycerol polyglycidyl ether), 글리세롤폴리글리시딜에테르(glycerol polyglycidyl ether), 트리메틸프로판폴리글리시딜에테르(trimethlypropane polyglycidyl ether), 비스에폭시프로폭시에틸렌(1,2-(bis(2,3-epoxypropoxy)ethylene), 펜타에리쓰리톨폴리글리시딜에테르(pentaerythritol polyglycidyl ether) 및 소르비톨폴리글리시딜에테르(sorbitol polyglycidyl ether)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층 상에 형성된 폴리우레탄을 포함하는 보호층;을 더 포함하고, 상기 보호층의 두께는, 15 ㎛ 내지 25 ㎛ 인 것일 수 있다.
본 발명의 덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법은, 용매를 준비하는 단계; 덱스트란을 포함하는 친수성 고분자를 상기 용매에 용해하여 5 중량% 내지 15 중량%의 친수성 고분자 용액을 형성하는 단계; 상기 친수성 고분자 용액에 가교제를 도입하고 건조하여 하이드로겔 필름층을 형성하는 단계; 및 상기 하이드로겔 필름층을 증류수 안에서 팽윤시키는(swelling) 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가교제는, BDDE, 에피클로로히드린(epichlorohydrin), 에피브로모히드린(epibromohydrin), 부탄디올디글리시딜에테르(1,4-butandiol diglycidyl ether), 에틸렌글리콜디글리시딜에테르(ethylene glycol diglycidyl ether), 헥산디올디글리시딜에테르(1,6-hexanediol diglycidyl ether), 프로필렌글리콜디글리시딜에테르(propylene glycol diglycidyl ether), 폴리에틸렌글리콘디글리시딜에테르(polyethylene glycol diglycidyl ether), 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르(polypropylene glycol diglycidyl ether), 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르(polytetramethylene glycol diglycidyl ether), 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(neopentyl glycol diglycidyl ether), 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르(polyglycerol polyglycidyl ether), 디글리세롤폴리그리시딜에테르(diglycerol polyglycidyl ether), 글리세롤폴리글리시딜에테르(glycerol polyglycidyl ether), 트리메틸프로판폴리글리시딜에테르(trimethlypropane polyglycidyl ether), 비스에폭시프로폭시에틸렌(1,2-(bis(2,3-epoxypropoxy)ethylene), 펜타에리쓰리톨폴리글리시딜에테르(pentaerythritol polyglycidyl ether) 및 소르비톨폴리글리시딜에테르(sorbitol polyglycidyl ether) 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용매는, 0.5 중량% 내지 2 중량% NaOH 수용액인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친수성 고분자는, 상기 덱스트란의 10 중량% 이하인 히알루론산(hyalurinic acid), 상기 하이드로겔 필름층의 1 중량% 내지 8 중량% 의 PEG(polyethyleneglycol), 또는 이 둘을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층을 형성하는 단계의 건조하는 과정은, 30 ℃ 내지 80 ℃ 온도에서 3 시간 내지 36 시간 동안 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 팽윤시키는 단계의 팽윤 비율은 250 % 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 팽윤시키는 단계; 후에, 상기 하이드로겔 필름층을 동결 건조 시키는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 팽윤시키는 단계; 후에, 상기 하이드로겔 필름층 상에 폴리우레탄을 포함하는 보호층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 덱스트란 기반의 창상피복재 및 그 제조방법은, 초기 치료 단계에 필요한 냉각 기능부터 보전적 치료단계에 필요한 소독, 염증억제 및 상처 치유의 기능까지 동일한 창상치료제로 수행할 수 있는 창상피복재를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 덱스트란 기반의 창상피복재는 우수한 생체적합성을 지니며, 상처부위를 충분히 보호할 수 있고, 상처 치유 촉진인자를 충분히 담지할 수 있는 높은 담지 효율을 가지면서도, 재료의 범용성 측면에서도 원재료 확보가 용이하고, 대량생산이 가능한 방법을 제공하여 가격경쟁력이 확보되고 높은 상업성을 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따르는 덱스트란 기반의 창상피복재의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따라 덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법의 각 단계를 도시한 순서도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라 하이드로겔 필름층을 제조하는 과정이 도시된 개략도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따라 비교적 넓은 면적으로 제조된 하이드로겔 필름층의 이미지이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따라 동결 건조 시키는 단계를 포함하여 형성된 하이드로겔 필름층의 이미지이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라 동결 건조 시키는 단계를 포함하여 형성된 하이드로겔 필름층의 표면 및 단면의 주사전자현미경(SEM) 이미지이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따라 덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법의 각 단계를 도시한 순서도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라 하이드로겔 필름층을 제조하는 과정이 도시된 개략도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따라 비교적 넓은 면적으로 제조된 하이드로겔 필름층의 이미지이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따라 동결 건조 시키는 단계를 포함하여 형성된 하이드로겔 필름층의 이미지이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라 동결 건조 시키는 단계를 포함하여 형성된 하이드로겔 필름층의 표면 및 단면의 주사전자현미경(SEM) 이미지이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
습윤 창상피복재로 사용가능한 하이드로겔 소재는 상처 치유 과정 중 반드시 제거되어야 하는 괴사조직을 제거하기에 효과적이다. 풍부한 수분이 포함되어 있는 하이드로겔은 죽은 조직을 자연스럽게 자가 분해시키며 최적의 습윤 환경을 제공할 뿐만 아니라, 뛰어난 응집력으로 흘러내리지 않아 주위조직을 건강하게 유지할 수 있다. 더욱이 성장인자 및 조직 재생 유도 물질을 추가로 포함할 경우, 하이드로겔은 습윤환경 유지와 서방성 약물 전달을 동시에 수행함으로써 보다 적극적인 상처 치유성능을 발휘할 수 있다. 본 발명은, 종래
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따르는 덱스트란 기반의 창상피복재의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 알지네이트 기반의 창상피복재(100)는, 덱스트란을 포함하는 친수성 고분자 및 가교제를 포함하는 하이드로겔 필름층(110);을 포함하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층의 일 면 상에 형성된 폴리우레탄을 포함하는 보호층(120);을 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 측면에서 제공하는 성분에 따르는 덱스트란을 포함하는 하이드로겔 필름층은 우수한 생체적합성을 보유하면서도, 상처 부위를 보호하고, 염증 발생을 억제하고, 상처 치유 촉진인자를 담지하면서도 상처 부위를 냉각하는 효과까지 있는 것이 좋다. 즉, 본 발명의 일 측면에 따르는 하이드로겔 필름층은 초기 치료부터 보전적 치료까지 한번에 해결할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층의 적절한 가교밀도가 또 하나의 특징일 수 있는데, 본 발명에 따라 제조되는 하이드로겔 필름층은 적절한 가교밀도를 유지하여 상당한 외부 충격에도 그 형태를 유지할 수 있고 상처 치료 인자의 담지 기능이 저하되지 않고 적절한 습윤 환경을 유지할 수 있다. 본 발명의 일 측면에서 제공하는 상기 덱스트란을 포함하는 하이드로겔 필름층은 고함량의 다당류를 함유하면서도 가압멸균에도 안정하며, 높은 경제성 및 품질 이 보장되는 효과가 있다. 따라서, 본 발명의 덱스트란을 포함하는 하이드로겔 필름층은 창상 피복재 뿐 아니라 식품, 화장품, 다양한 의료 용도로서, 안정화제, 보습제, 분산보조제, 점도조절제, 약물전달용담체, 조직수복용 충진물, 수술 후 유착방지막 형성물 등으로 사용할 수도 있다.
또한, 상기 덱스트란 기반의 창상피복재는, 삼출액을 담지할 수 있는 흡수층을 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층의 두께는, 80 ㎛ 내지 120 ㎛ 인 것일 수 있다. 상기 하이드로겔 필름층의 두께가 상기 수치 범위를 벗어날 경우, 본 발명에서 의도하는 친수성 고분자를 함유하는 하이드로겔 필름의 창상피복재로서의 작용 효과가 충분히 구현되지 않는 문제가 생길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 층은 기공율 20 % 내지 45 % 의 기공을 포함하는 것일 수 있다. 본 발명의 일 측면에서 제공하는 제조 방법에 의해 형성된 하이드로겔 층은 팽윤 또는 동결 건조 과정에서 기공을 포함하게 되는데, 이 때 상기 기공을 20 % 내지 45 % 기공율로 포함함으로써 염증억제 및 상처치유 기능이 효과적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층 중 상기 덱스트란은 10 중량% 내지 99 중량% 인 것일 수 있다. 상기 덱스트란의 함량이 10 중량 % 미만의 경우 본 발명의 덱스트란을 포함시킴으로써 상처 부위에서 구현하고자 하는 작용효과가 충분히 발생되지 않는 문제가 생길 수 있고, 99 중량% 초과의 경우 하이드로겔 필름 층 내 덱스트란의 함량이 지나치게 과다하여 겔 형태로서 작용하지 못하여 산업적 이용이 어려운 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 친수성 고분자는, 덱스트란 외에도 히알루론산(hyalurinic acid), 알긴산(alginic acid), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 및 폴리에틸렌글리콜(PEG, polyethylene glycol) 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친수성 고분자는, 상기 덱스트란 100 중량부 기준, 10 중량부 이하의 히알루론산(hyalurinic acid)을 더 포함하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 히알루론산은 상기 덱스트란 100 중량부 기준 0.1 중량부 이상 포함되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층 중 1 중량% 내지 8 중량%의 PEG(polyethyleneglycol)를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가교제는 BDDE, 에피클로로히드린(epichlorohydrin), 에피브로모히드린(epibromohydrin), 부탄디올디글리시딜에테르(1,4-butandiol diglycidyl ether), 에틸렌글리콜디글리시딜에테르(ethylene glycol diglycidyl ether), 헥산디올디글리시딜에테르(1,6-hexanediol diglycidyl ether), 프로필렌글리콜디글리시딜에테르(propylene glycol diglycidyl ether), 폴리에틸렌글리콘디글리시딜에테르(polyethylene glycol diglycidyl ether), 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르(polypropylene glycol diglycidyl ether), 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르(polytetramethylene glycol diglycidyl ether), 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(neopentyl glycol diglycidyl ether), 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르(polyglycerol polyglycidyl ether), 디글리세롤폴리그리시딜에테르(diglycerol polyglycidyl ether), 글리세롤폴리글리시딜에테르(glycerol polyglycidyl ether), 트리메틸프로판폴리글리시딜에테르(trimethlypropane polyglycidyl ether), 비스에폭시프로폭시에틸렌(1,2-(bis(2,3-epoxypropoxy)ethylene), 펜타에리쓰리톨폴리글리시딜에테르(pentaerythritol polyglycidyl ether) 및 소르비톨폴리글리시딜에테르(sorbitol polyglycidyl ether)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 본 발명에서, 하이드로겔 층은, 친수성 고분자 상호간의 물리적인 자연적 가교 외에, 덱스트란을 포함하는 친수성 고분자 성분에 효과적으로 작용할 수 있는 가교제 성분을 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 BDDE를 비롯한 가교제 성분들은 덱스트란을 포함하는 친수성 고분자 성분을 가교시켜 적당한 물성의 하이드로겔 층을 형성할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층 상에 형성된 폴리우레탄을 포함하는 보호층;을 더 포함하고, 상기 보호층의 두께는, 15 ㎛ 내지 25 ㎛ 인 것일 수 있다. 상기 보호층의 두께가 15 ㎛ 미만의 경우 하이드로겔 필름층에 가해지는 물리적 충격을 충분히 완화하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 25 ㎛ 초과의 경우 제품의 두께가 지나치게 두꺼워져 사용시 편의성이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 폴리우레탄을 포함하는 보호층은 상기 하이드로겔 필름층을 지지하는 역할을 하며 외부 충격으로부터 상기 필름층에 가해지는 충격을 완화하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 상기 보호층의 폴리우레탄은 미세 다공성 구조를 포함할 수 있다. 상기 다공성 구조를 통해, 삼출액의 흡수가 원활하게 이루어 질 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따라 덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법의 각 단계를 도시한 순서도이다.
본 발명의 덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법은, 용매를 준비하는 단계(S10); 덱스트란을 포함하는 친수성 고분자를 상기 용매에 용해하여 5 중량% 내지 15 중량%의 친수성 고분자 용액을 형성하는 단계(S20); 상기 친수성 고분자 용액에 가교제를 도입하고 건조하여 하이드로겔 필름층을 형성하는 단계(S30); 및 상기 하이드로겔 필름층을 증류수 안에서 팽윤시키는(swelling) 단계(S40);를 포함한다.
본 발명의 일 측면에서는 먼저, 친수성 고분자가 용해될 수 있는 물 기반의 용매를 준비할 수 있다. 이후 덱스트란을 포함하는 친수성 고분자를 5 중량% 내지 15 중량% 농도로 상기 용매에 용해시킬 수 있다. 이 후 이를 가교하여 하이드로겔 필름층을 형성하기 위해 BDDE를 비롯한 가교제 물질을 첨가하고, 건조시키면 하이드로겔 필름층이 형성된다. 고분자 수용액을 이용하여 하이드로겔 필름층을 형성하는 방법은 투석/확산법, 동일계 겔화, 냉각법, 가교 결합법 등 다양한 방법이 알려져 있다. 본 발명의 일 측면에서는 이 중 가교제를 이용한 가교 결합법을 이용하여 하이드로겔을 제조할 수 있는 것이다. 그 다음 형성된 하이드로겔 필름층을 증류수(DI water)에 넣고 물을 흡수하도록 팽윤시키는 단계를 공통적으로 포함할 수 있다. 팽윤시키는 단계는 형성된 하이드로겔 필름층에 물을 추가적으로 흡수시켜 부피 및 질량을 증가시키는 과정을 의미한다. 팽윤도에 따라서 빛의 산란도가 변화하고 하이드로겔 필름층의 투명도가 달라질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가교제는, BDDE, 에피클로로히드린(epichlorohydrin), 에피브로모히드린(epibromohydrin), 부탄디올디글리시딜에테르(1,4-butandiol diglycidyl ether), 에틸렌글리콜디글리시딜에테르(ethylene glycol diglycidyl ether), 헥산디올디글리시딜에테르(1,6-hexanediol diglycidyl ether), 프로필렌글리콜디글리시딜에테르(propylene glycol diglycidyl ether), 폴리에틸렌글리콘디글리시딜에테르(polyethylene glycol diglycidyl ether), 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르(polypropylene glycol diglycidyl ether), 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르(polytetramethylene glycol diglycidyl ether), 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(neopentyl glycol diglycidyl ether), 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르(polyglycerol polyglycidyl ether), 디글리세롤폴리그리시딜에테르(diglycerol polyglycidyl ether), 글리세롤폴리글리시딜에테르(glycerol polyglycidyl ether), 트리메틸프로판폴리글리시딜에테르(trimethlypropane polyglycidyl ether), 비스에폭시프로폭시에틸렌(1,2-(bis(2,3-epoxypropoxy)ethylene), 펜타에리쓰리톨폴리글리시딜에테르(pentaerythritol polyglycidyl ether) 및 소르비톨폴리글리시딜에테르(sorbitol polyglycidyl ether)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용매는, 0.5 중량% 내지 2 중량% 의 NaOH 수용액인 것일 수 있다. 친수성 고분자가 녹게 될 용매는
전해질을 포함하고 있는 것이 바람직한데, 이 때 상기 전해질은 NaOH를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 전해질은 칼륨, 칼슘, 리튬 양이온 중 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친수성 고분자는, 상기 덱스트란의 10 중량% 이하인 히알루론산(hyalurinic acid), 상기 하이드로겔 필름층의 1 중량% 내지 8 중량% 의 PEG(polyethyleneglycol), 또는 이 둘을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔 필름층을 형성하는 단계의 건조하는 과정은, 30 ℃ 내지 80 ℃ 온도에서 3 시간 내지 36 시간 동안 수행되는 것일 수 있다. 상기 건조 온도가 30 ℃ 미만이면 수용액 상태에서 하이드로겔 필름층으로 효과적으로 겔화 되지 않는 문제가 생길 수 있고, 80 ℃ 초과의 경우 그 온도가 너무 높아 겔화 전에 수용액의 물이 먼저 모두 증발해 버리는 문제가 생길 수 있다. 또한, 건조 시간이 3 시간 미만일 경우 겔화되기에 시간이 충분하지 않은 문제가 있고, 36 시간 초과의 경우 생산 시간을 지연시키고 특별히 건조하는 의미가 없게 되는 문제가 생길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 팽윤시키는 단계의 팽윤 비율은 250 % 이하인 것일 수 있다. 이 때, 팽윤 비율은 팽윤 전의 하이드로겔 필름층의 질량 대비 증가한 질량의 비율을 의미한다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 팽윤 비율이 250 % 를 초과하게 될 경우, 겔 물성이 너무 약해지게 되어 하이드로겔로 사용하기에 적절하지 않게 되는 문제가 생길 수 있다. 한편, 상기 팽윤 비율은 10% 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 도 2(a)의 순서도에는, 상기 팽윤시키는 단계 후에 동결 건조 시키는 단계 (S50);를 추가적으로 포함할 수 있음이 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 팽윤시키는 단계; 후에, 상기 하이드로겔 필름층을 동결 건조 시키는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 동결 건조는 하이드로겔 필름층을 스폰지 소재로 제조하기 위함이다. 상기 동결건조는 수분을 함유한 재료를 동결시키고 얼음을 승화시켜 수분을 제거하는 건조 방법이다. 이 때, 상기 동결 건조의 온도는 -5 ℃ 내지 -30 ℃ 에서 12 시간 내지 36 시간 수행되는 것일 수 있다. 상기 온도 내지 시간을 벗어날 경우, 본 발명의 일 측면에서 의도하는 물성을 지닌 스폰지 소재의 창상피복재가 형성되지 않거나, 생산 효율이 떨어지는 문제가 생길 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 팽윤시키는 단계; 후에 상기 동결 건조 시키는 단계 전에, 조분쇄하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 이렇게 조분쇄하고 동결 건조 시켜 형성된 하이드로겔 필름층은 용도에 맞는 크기의 스폰지로 제조될 수 있다. 상기 스폰지는, 그 크기에 따라 성형 등의 의료 시술에 이용될 수 있는 측면도 있다. 이 때, 상기 스폰지의 기공율은 25 내지 45 % 인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 도 2(b)의 순서도에는, 상기 팽윤시키는 단계 후에 보호층 형성 단계(S60);를 추가적으로 포함할 수 있음이 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 팽윤시키는 단계; 후에, 상기 하이드로겔 필름층 상에 폴리우레탄을 포함하는 보호층을 형성하는 단계(S50);를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 폴리우레탄을 포함하는 보호층은, 상기 하이드로겔 필름층을 지지하는 역할을 하며 외부 충격으로부터 상기 필름층에 가해지는 충격을 완화하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 상기 보호층을 형성하는 단계에서, 점도 조절제를 사용할 수 있다. 상기 점도 조절제로는, 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), 테트라하이드로퓨란(THF), 아세톤을 포함하는 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 보호층을 형성하는 단계에서, 항균성을 높이기 위해 항균제를 첨가할 수도 있다. 상기 항균제는, 실버설퍼다이아진, 클로로헥시딘, 포비돈이오딘, 이도카인, 지노솔트, 비브리오리신, 헥사클로로펜, 클로로테트라사이클린, 네오마이신, 페니실린, 젠타마이신, 아크리놀을 포함하는 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
실시예
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라 하이드로겔 필름층을 제조하는 과정이 도시된 개략도이다.
본 발명의 실시예에서는, 덱스트란을 포함하는 친수성 고분자를 이용하여 하이드로겔 필름층을 제조하였다.
본 발명의 실시예 1에서는 오직 덱스트란 고분자만을 친수성 고분자로 준비하여 10 중량% 를 1 중량% 의 NaOH 수용액에 소용돌이(voltex) 교반하며 용해시켰다. 그 다음, BDDE 가교제를 1.8 mol 첨가하고, 빛이 들어가지 않도록 호일로 덮은 뒤, 수조(water bath)에서 50 ℃ 를 유지하며 4 시간 동안 반응시켜 하이드로겔 필름층을 제조하였다. 이 후, 형성된 하이드로겔 필름층을 증류수를 이용하여 24시간 동안 팽윤시켰다. 이후 세정 과정을 거친 후 질량을 측정하여 샘플의 팽윤 비율을 계산하였다.
이 때, 순수한 덱스트란 고분자만을 이용하여 형성된 하이드로겔 필름층은 팽윤 비율이 크지 않았다.
실시예 2에서는, 10 중량%의 덱스트란 수용액에 PEG 1 ml 를 추가로 포함시킨 것 외에는, 실시예 1과 동일한 조건에서 하이드로겔 필름층을 제조하였다.
실시예 3에서는, 덱스트란과 히알루론산을 9 : 1 중량비로 혼합하여 10 중량% 수용액을 형성한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 조건에서 하이드로겔 필름층을 제조하였다.
비교예
비교예 1에서는, 덱스트란과 히알루론산을 8 : 2 중량비로 혼합하여 10 중량% 수용액을 형성한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 조건에서 하이드로겔 필름층을 제조하였다.
비교예 2에서는, 덱스트란과 히알루론산을 7 : 3 중량비로 혼합하여 10 중량% 수용액을 형성한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 조건에서 하이드로겔 필름층을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예를 통해 제조한 하이드로겔 필름층의 팽윤 비율을 하기 [표 1]에 기재하였다.
| 샘플번호 | 항목 | 친수성 고분자 조성 | 팽윤 비율(%) |
| 1 | 실시예 1 | 덱스트란 10 중량% | 57.5 |
| 2 | 실시예 2 | 덱스트란 10 중량% + PEG 1ml | 77.7 |
| 3 | 실시예 3 | 덱스트란+히알루론산(9:1) 10중량% | 208.5 |
| 4 | 비교예 1 | 덱스트란+히알루론산(8:2) 10중량% | 447.9 |
| 5 | 비교예 2 | 덱스트란+히알루론산(7:3) 10중량% | 574.4 |
PEG 성분을 포함시킨 경우 팽윤 비율이 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 히알루론산의 함량이 증가할수록 팽윤 비율이 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 히알루론산 함량이 증가하여 팽윤 비율이 250% 를 초과할 경우, 겔 물성이 너무 취약해지는 문제가 발생하였다. 창상피복재로 이용할 수 있는 히알루론산의 첨가 범위는 덱스트란 대비 10% 중량% 이하로 포함시킨 것이 바람직한 것으로 파악되었다.
이 후, 실시예 1 내지 3의 하이드로겔 필름층을 동결 건조 시킨 후 각각의 경우에 형성된 기공의 기공율을 확인하여 하기 [표 2]에 기재하였다.
| 샘플번호 | 항목 | 기공율(%) |
| 1 | 실시예 1 | 26.53 |
| 2 | 실시예 2 | 41.51 |
| 3 | 실시예 3 | 42.57 |
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따라 비교적 넓은 면적으로 제조된 하이드로겔 필름층의 이미지이다. 도 4는, 실시예 3과 동일한 성분으로 하이드로겔 필름층을 대면적으로 제조한 경우의 사진이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 하이드로겔 필름층을 포함하는 창상피복재를 손쉽게 대량 제조할 수 있는 측면이 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따라 동결 건조 시키는 단계를 포함하여 형성된 하이드로겔 필름층의 이미지이다. 도 5는, 실시예 3과 동일한 성분으로 하이드로겔 필름층을 제조하고, 동결 건조 시키는 단계가 수행된 상태의 필름층의 사진이다. 본 발명의 일 측면에 따르는 이 사진 속 동결 건조된 하이드로겔 필름층을 이용하여 스폰지 재질로 제조될 수 있음을 확인하였다.
한편, 실시예 4에서는, 덱스트란과 히알루론산을 9.5 : 0.5 중량비로 혼합하여 10 중량% 수용액을 형성한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 조건에서 하이드로겔 필름층을 제조하였다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라 동결 건조 시키는 단계를 포함하여 형성된 하이드로겔 필름층의 표면 및 단면의 주사전자현미경(SEM) 이미지이다. 도 6은, 실시예 1(도 6(a)), 실시예 3(도 6(c)) 및 실시예 4(도 6(b))을 동결 건조 시키는 단계를 수행한 뒤, 하이드로겔 필름층을 주사전자현미경으로 촬영한 사진이다. 히알루론산의 함량이 증가할수록(실시예 1 - 실시예 4 - 실시예 3), 하이드로겔 내의 기공 크기가 증가하고 팽윤 비율이 높아졌음을 확인할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (15)
- 덱스트란을 포함하는 친수성 고분자 및 가교제를 포함하는 하이드로겔 필름층;을 포함하는
덱스트란 기반의 창상피복재.
- 제1항에 있어서,
상기 하이드로겔 필름층의 두께는, 80 ㎛ 내지 120 ㎛ 인 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재.
- 제1항에 있어서,
상기 하이드로겔 필름층은 기공율 20 % 내지 45 % 의 기공을 포함하는 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재.
- 제1항에 있어서,
상기 친수성 고분자는, 상기 덱스트란 100 중량부 기준, 10 중량부 이하의 히알루론산(hyalurinic acid)을 더 포함하는 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재.
- 제1항에 있어서,
상기 하이드로겔 필름층 중 1 중량% 내지 8 중량% PEG(polyethyleneglycol)를 더 포함하는 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재.
- 제1항에 있어서,
상기 가교제는 BDDE, 에피클로로히드린(epichlorohydrin), 에피브로모히드린(epibromohydrin), 부탄디올디글리시딜에테르(1,4-butandiol diglycidyl ether), 에틸렌글리콜디글리시딜에테르(ethylene glycol diglycidyl ether), 헥산디올디글리시딜에테르(1,6-hexanediol diglycidyl ether), 프로필렌글리콜디글리시딜에테르(propylene glycol diglycidyl ether), 폴리에틸렌글리콘디글리시딜에테르(polyethylene glycol diglycidyl ether), 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르(polypropylene glycol diglycidyl ether), 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르(polytetramethylene glycol diglycidyl ether), 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(neopentyl glycol diglycidyl ether), 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르(polyglycerol polyglycidyl ether), 디글리세롤폴리그리시딜에테르(diglycerol polyglycidyl ether), 글리세롤폴리글리시딜에테르(glycerol polyglycidyl ether), 트리메틸프로판폴리글리시딜에테르(trimethlypropane polyglycidyl ether), 비스에폭시프로폭시에틸렌(1,2-(bis(2,3-epoxypropoxy)ethylene), 펜타에리쓰리톨폴리글리시딜에테르(pentaerythritol polyglycidyl ether) 및 소르비톨폴리글리시딜에테르(sorbitol polyglycidyl ether)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재.
- 제1항에 있어서,
상기 하이드로겔 필름층 상에 형성된 폴리우레탄을 포함하는 보호층;을 더 포함하고,
상기 보호층의 두께는, 15 ㎛ 내지 25 ㎛ 인 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재.
- 용매를 준비하는 단계;
덱스트란을 포함하는 친수성 고분자를 상기 용매에 용해하여 5 중량% 내지 15 중량%의 친수성 고분자 용액을 형성하는 단계;
상기 친수성 고분자 용액에 가교제를 도입하고 건조하여 하이드로겔 필름층을 형성하는 단계; 및
상기 하이드로겔 필름층을 증류수 안에서 팽윤시키는(swelling) 단계;를 포함하는,
덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 가교제는, BDDE, 에피클로로히드린(epichlorohydrin), 에피브로모히드린(epibromohydrin), 부탄디올디글리시딜에테르(1,4-butandiol diglycidyl ether), 에틸렌글리콜디글리시딜에테르(ethylene glycol diglycidyl ether), 헥산디올디글리시딜에테르(1,6-hexanediol diglycidyl ether), 프로필렌글리콜디글리시딜에테르(propylene glycol diglycidyl ether), 폴리에틸렌글리콘디글리시딜에테르(polyethylene glycol diglycidyl ether), 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르(polypropylene glycol diglycidyl ether), 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르(polytetramethylene glycol diglycidyl ether), 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(neopentyl glycol diglycidyl ether), 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르(polyglycerol polyglycidyl ether), 디글리세롤폴리그리시딜에테르(diglycerol polyglycidyl ether), 글리세롤폴리글리시딜에테르(glycerol polyglycidyl ether), 트리메틸프로판폴리글리시딜에테르(trimethlypropane polyglycidyl ether), 비스에폭시프로폭시에틸렌(1,2-(bis(2,3-epoxypropoxy)ethylene), 펜타에리쓰리톨폴리글리시딜에테르(pentaerythritol polyglycidyl ether) 및 소르비톨폴리글리시딜에테르(sorbitol polyglycidyl ether)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 용매는, 0.5 중량% 내지 2 중량% NaOH 수용액인 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 친수성 고분자는, 상기 덱스트란의 10 중량% 이하인 히알루론산(hyalurinic acid), 상기 하이드로겔 필름층의 1 중량% 내지 8 중량% 의 PEG(polyethyleneglycol), 또는 이 둘을 더 포함하는 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 하이드로겔 필름층을 형성하는 단계의 건조하는 과정은, 30 ℃ 내지 80 ℃ 온도에서 3 시간 내지 36 시간 동안 수행되는 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 팽윤시키는 단계의 팽윤 비율은 250 % 이하인 것인,
덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 팽윤시키는 단계; 후에,
상기 하이드로겔 필름층을 동결 건조 시키는 단계;를 더 포함하는,
덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 팽윤시키는 단계; 후에,
상기 하이드로겔 필름층 상에 폴리우레탄을 포함하는 보호층을 형성하는 단계;를 더 포함하는,
덱스트란 기반의 창상피복재의 제조방법.
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| CN115350144A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-18 | 苏州弘森药业股份有限公司 | 一种甲硝唑水凝胶及其制备方法 |
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| KR20080018360A (ko) * | 2006-08-24 | 2008-02-28 | 대화제약 주식회사 | 상처치료용 키토산 하이드로겔 패치 |
| KR20090012439A (ko) * | 2007-07-30 | 2009-02-04 | 주식회사 핸슨바이오텍 | 기관 유착 방지 특성을 갖는 히알루론산 및카르복시메칠셀룰로즈 복합체 유도체 필름 및 겔 및 그제조방법 |
| KR20120027315A (ko) * | 2009-05-11 | 2012-03-21 | 테옥산 | 가교된 겔의 제조 공정 |
| KR20160129459A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 주식회사 제네웰 | 만성창상 치료용 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 만성창상 치료용 드레싱재 |
-
2016
- 2016-12-27 KR KR1020160180149A patent/KR20180076063A/ko not_active Application Discontinuation
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