KR20200114388A

KR20200114388A - 히알루론산을 포함하는 봉합사 코팅용 조성물 및 이를 이용한 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법

Info

Publication number: KR20200114388A
Application number: KR1020190036076A
Authority: KR
Inventors: 장하영; 이은혜; 김영하; 유연춘
Original assignee: 주식회사 메타바이오메드
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-07
Also published as: KR102230164B1; WO2020197104A1

Abstract

본 발명은 히알루론산(Hyaluronic Acid) 및 바인더(Binder)를 포함하는 봉합사 코팅용 조성물 및 이를 이용한 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히알루론산 및 바인더를 포함하는 봉합사 코팅용 조성물, 히알루론산 및 바인더를 정제수에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및 상기 히알루론산 용액으로 봉합사를 코팅한 후 건조시키는 단계를 포함하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제조된 히알루론산이 코팅된 봉합사 및 상기 히알루론산이 코팅된 봉합사를 포함하는 리프팅용 실에 관한 것이다. 본 발명에 따른 봉합사 코팅용 조성물 및 이를 이용한 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법을 통해 고분자량의 히알루론산이 고함량 코팅된 봉합사를 고효율로 제조할 수 있다. 본 발명의 히알루론산이 고함량 코팅된 봉합사는 안정성 및 생체적합성이 뛰어날 뿐만 아니라, 콜라겐 합성도 촉진시키므로, 다양한 형태의 조직 수복용 제제로 이용할 수 있으며, 리프팅용 실 등의 미용 관련 분야에서도 유용하게 활용 가능하다.

Description

히알루론산을 포함하는 봉합사 코팅용 조성물 및 이를 이용한 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법{A Composition for Coating Suture Comprising Hyaluronic Acid and a Method for Producing Hyaluronic Acid Coated Suture Using the Same}

본 발명은 히알루론산(Hyaluronic Acid) 및 바인더(Binder)를 포함하는 봉합사 코팅용 조성물 및 이를 이용한 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히알루론산 및 바인더를 포함하는 봉합사 코팅용 조성물, 히알루론산 및 바인더를 정제수에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및 상기 히알루론산 용액으로 봉합사를 코팅한 후 건조시키는 단계를 포함하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제조된 히알루론산이 코팅된 봉합사 및 상기 히알루론산이 코팅된 봉합사를 포함하는 리프팅용 실에 관한 것이다.

봉합사(Suture, 縫合絲)는 수술, 외상 등으로 손상된 인체 부위를 꿰매는 실을 의미한다. 일반적으로 봉합사는 원료 물질에 따라 합성 봉합사와 천연 봉합사로 구분되며, 생체 내 흡수 여부에 따라 상처 부위에 봉합된 후 일정 기간이 지나면 자연 분해되어 없어지는 흡수성 봉합사와 봉합된 상처 부위의 조직이 봉합된 뒤에도 분해되지 않아 재수술을 통해 봉합사를 제거해야 하는 비흡수성 봉합사로 분류할 수 있다.

흡수성 봉합사는 장사(cat gut), PGA(Polyglycolide), PGLA(polyglycolide-co-lactide), PDO(Polydioxanone, 폴리디옥사논) 등 분해성 고분자 재질로서 내과용 수술에 주로 사용되며, 비흡수성 봉합사는 실크, 나일론, 폴리프로필렌 등의 비분해성 고분자 재질로서 외과용 수술에 주로 사용된다. 최근에는 수술 후 제거할 필요가 없는 분해성 봉합사의 사용이 증가되고 있다. 콜라겐 재료인 장사는 초기 팽윤이 커서 강도유지기간이 짧고 다소의 조직반응이 있는 단점이 있으나, PGA, PDO 등과 같은 지방족 폴리에스터계 합성 고분자는 강도가 보다 오래 유지되고 조직반응이 적어서 널리 사용되고 있다. 이 중 PGA계 봉합사는 여러 가닥의 실(multifilament)을 합사한 형태로 쓰이고, 보다 부드러운 PDO는 단사(monofilament) 형태로 사용된다.

최근에는 흡수성 봉합사들을 조직 접합 등의 조직 수복용 재료로서의 본연의 용도가 아닌 미용 관련, 주름 개선을 위한 리프팅용 실 등으로의 활용이 매우 증가되고 있다. 리프팅(lifting) 실은 피하에 삽입되어 노화된 피부를 들어올려서 팽팽하게 유지시켜주는 실로서, 특히 피부 노화의 흔적인 주름이 감추어지고 피부 처짐 현상이 방지되며 진피 내의 섬유화가 진행되어 피부의 탄력성이 증가하는 효과가 있다.

현재 리프팅용 실로는 분해기간이 짧은 PGA, PGLA, PGCL(polyglycolide-co-caprolactone)보다 천천히 분해되는 PDO, PLA(polylactide), PCL(polycaprolactone) 및 PLCL(polylactide-co-caprolactone)들이 선호되고 있다. 이 중 PLA와 PCL은 분해가 너무 느리고, PLA는 물성이 너무 딱딱하고 PCL은 너무 부드러운 특성이 있다. 반면, PDO는 강도와 유연성이 적당하고 질량분해기간도 6개월로 길어서 가장 많이 사용되고 있다. 리프팅용 실들이 피하에 삽입되어 주름을 감추고 탄력 있게 보여주는 효과가 있지만, 보다 근본적으로 섬유아세포(fibroblasts)를 활성화하고 콜라겐 합성을 증가시켜서 피하조직을 충실하게 하는 생리적 기능이 희망되고 있다. 현재 이러한 조직생성 촉진성 재료를 구현하기 위하여 여러 연구가 수행되고 있는데, 인체에 적합하고 세포친화성이 우수한 여러 단백질과 다당류를 사용하는 방법도 연구되고 있다.

히알루론산(hyaluronic acid, HA)은 세포가 부착되고 성장할 수 있는 세포외기질(extracellular matrix)로서 글리코스아미노글리칸(GAG)의 일종이며, 인체 내 피부, 근육, 연골, 혈관 등에 광범위하게 존재하는 생체 고분자 물질이다. 히알루론산은 인체 내에서 각종 세포 증식과 활성화를 조절하는 중요 성분이며, 특히 노화에 따라 체내에서 감소되어 노화가 촉진되는 항 노화 관련 핵심 요소로 알려져 있다. 최근에는 피부 보습과 재생 및 주름을 감추는 피하 충진재(dermal filler)로서의 효과가 확인되어 화장품, 식품 및 의약용 제품으로 널리 사용되고 있다. 따라서, 리프팅용 실에 히알루론산을 첨가하여, 삽입된 부위의 섬유아세포를 활성화시켜 콜라겐 조직의 생성을 촉진시키는 효과를 기대할 수 있다.

봉합사에 히알루론산을 첨가하는 방법은 우선 봉합사 원료에 같이 첨가하여 용융 방사(melt spinning)하는 방법을 생각할 수 있지만, 히알루론산이 가열 용융되지 않아 거의 불가능하다. 따라서 봉합사 표면에 히알루론산을 코팅하는 방법으로 적용하는데, 천연 히알루론산은 물 이외에 적당한 용매가 없고, 분자량이 100만~300만 Da으로 커서 물에 대한 용해도도 3% 이하로 작다. 또한, 리프팅용 실 재료인 PDO, PLA, PCL은 소수성이 강하여 친수성인 히알루론산 수용액이 실 표면에 매끈하고 고르게 코팅되지 못하고, 코팅양도 실(봉합사 USP 2-0 기준) 길이당 104μg/m 이하에 불과한 단점이 있다.

한편, 한국등록특허 제1784863호에는 히알루론산염이 코팅된 봉합사의 제조방법을 제안하였는데, 저분자량의 히알루론산염을 물과 에탄올 혼합 용매에 녹여 코팅하는 방법에 관한 것이다. 그러나, 상기와 같이 저분자량의 히알루론산을 사용하는 기술은 따로 저분자량으로 개질하여야 하는 번거로움이 있고, 저분자량 히알루론산은 그 생리적 기능이 떨어질 염려가 있으며, 특히 체내에서 보다 일찍 분해되는 단점이 있다. 또한 물-에탄올 용매 시스템으로는 실(봉합사 USP 2-0 기준) 길이당 66μg/m 이상 코팅할 수 없는 한계가 있다.

또한, 일본공개특허 제2011-31034호는 히알루론산 및 비닐락탐 폴리머로부터 유도된 폴리머와 락톤 폴리머로부터 유도된 폴리머와의 블렌드를 함유하는 코팅된 봉합사를 개시하고 있으나, 봉합사의 매듭안정성을 증가시키기 위한 조성에 관한 것으로서, 본 특허의 목적과는 전혀 다른 내용이다.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, PVP(Polyvinylpyrrolidone) 또는 폴리아크릴산(polyacrylic acid)과 같은 바인더(binder)를 개질되지 않은 고분자량 천연 히알루론산과 함께 정제수에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조하고, 상기 히알루론산 용액으로 봉합사를 코팅하는 경우, 히알루론산 코팅양이 증가하며 이에 따라 콜라겐 합성 및 보습 효과가 뛰어난 봉합사를 제조할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

본 배경기술 부분에 기재된 상기 정보는 오직 본 발명의 배경에 대한 이해를 향상시키기 위한 것이며, 이에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 있어 이미 알려진 선행기술을 형성하는 정보를 포함하지 않을 수 있다.

본 발명의 목적은 히알루론산(Hyaluronic Acid) 및 바인더(Binder)를 포함하는 봉합사 코팅용 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 이용한 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법에 의해 제조된 히알루론산이 코팅된 봉합사 및 상기 히알루론산이 코팅된 봉합사를 포함하는 리프팅용 실을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 히알루론산(Hyaluronic Acid) 및 바인더(Binder)를 포함하는 봉합사 코팅용 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, (a) 히알루론산 및 바인더를 정제수에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 히알루론산 용액으로 봉합사를 코팅한 후 건조시키는 단계를 포함하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 제조방법에 의해 제조된 히알루론산이 실 길이당 60μg/m 내지 6000μg/m 함량으로 코팅된 봉합사 및 상기 히알루론산이 코팅된 봉합사를 포함하는 리프팅용 실을 제공한다.

본 발명에 따른 봉합사 코팅용 조성물 및 이를 이용한 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법을 통해 고분자량의 히알루론산이 고함량 코팅된 봉합사를 고효율로 제조할 수 있다. 본 발명의 히알루론산이 고함량 코팅된 봉합사는 안정성 및 생체적합성이 뛰어날 뿐만 아니라, 콜라겐 합성도 촉진시키므로, 다양한 형태의 조직 수복용 제제로 이용할 수 있으며, 리프팅용 실 등의 미용 관련 분야에서도 유용하게 활용 가능하다.

도 1 내지 도 5는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 단면 관찰 결과이다.
도 6은 히알루론산이 코팅된 봉합사의 세포독성을 나타낸 그래프이다.
도 7은 히알루론산이 코팅된 봉합사의 콜라겐 합성 증가 효과를 나타낸 그래프이다.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

히알루론산은 체내의 중요한 세포외기질의 하나로서 세포가 자라는 환경을 제공하므로 세포친화성이 높다. 리프팅용 실이 피하에 삽입되어 피부주름을 감추고 탄성을 주는 목적에 첨가하여, 그 부위에 조직생성을 촉진하는 기능을 부여하기 위하여 히알루론산을 첨가하거나 코팅하는 방법이 연구되고 있으나, 히알루론산은 가열 용융되지 않으므로 분해성 고분자 원료에 첨가하여 봉합사로 방사하기는 거의 불가능하다. 따라서, 제조된 봉합사 표면에 히알루론산을 코팅하여 활용하고자 하는 연구들이 수행되고 있다. 다만, 천연 히알루론산은 친수성이지만 분자량이 100만-300만 Da으로 매우 높아서 물 이외의 유기용매에는 녹지 않고 물에도 3% 이상 녹이기 매우 힘들다. 또한 리프팅용 실 재료인 PDO, PLA, PCL은 소수성이 강하여 친수성인 히알루론산 수용액이 실 표면에 매끈하고 고르게 코팅되지 못하고 코팅양도 실(봉합사 USP 2-0 기준) 길이당 104μg/m 이하에 불과한 단점이 있다.

히알루론산을 저분자량으로 변성시키면 물 또는 유기용매에 대한 용해도가 증가할 수는 있으나, 역시 물과 소량의 알코올이 혼합된 용매에만 녹을 수 있는 정도이고, 소수성 봉합사 표면에 고르게 다량 코팅하기는 어려워 코팅양도 실(봉합사 USP 2-0 기준) 길이당 66μg/m 이하에 불과한 단점이 있다. 또한, 저분자량으로 개질된 히알루론산은 세포친화성이 떨어지고 분해가 빨라서 체내 체류기간이 단축되는 단점이 있다.

그러나, 본 발명에 의하면 천연 히알루론산 수용액에 특정 농도 범위의 바인더(Binder)를 첨가하여 봉합사를 코팅하면 코팅되는 히알루론산의 양을 증가시킬 수 있고, 동시에 히알루론산이 고르고 윤활하게 코팅된다. 또한, 히알루론산을 저분자량으로 개질하지 않으므로 원래의 세포친화성이 감소되지 않고 체내체류시간도 단축되지 않는다. 코팅된 천연 히알루론산은 삽입되는 리프팅 실의 세포친화성을 증진시켜 콜라겐 합성을 증가시키므로 주름을 감소시키고 피부의 탄력을 증가시키는 효과를 보였다.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, 히알루론산(Hyaluronic Acid) 및 바인더(Binder)를 포함하는 봉합사 코팅용 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 용어 “바인더(binder)”란, 코팅되는 기질(substrates)에 잘 부착되는 성질을 가져서 코팅 물질을 잘 코팅시킬 수 있고, 많이 코팅시킬 수 있는 첨가 물질을 의미한다.

본 발명에 있어서, 상기 바인더는 인체에 안전한 수용성 고분자인 PVP(Polyvinylpyrrolidone, 폴리비닐피롤리돈), PAA(polyacrylic acid, 폴리아크릴산), PAAm(polyacryl amide, 폴리아크릴아미드), PHEMA(polyhydroxyethyl methacrylate), PVA(polyvinyl alcohol) 및 이들의 공중합체로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 히알루론산의 분자량은 100만 내지 300만 Da인 것을 특징으로 할 수 있으며, 천연 상태 히알루론산인 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

기존의 히알루론산 코팅 방법에 있어, 수용액이 고분자량에 기인한 점성을 나타내어 침지나 스프레이 분사법에 의해 봉합사를 코팅시킬 때 코팅 두께 조정의 어려움이 있을 뿐만 아니라 유기용매 수용액에서도 용해가 곤란한 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 바인더를 이용한 히알루론산 코팅 방법은 유기용매를 사용하지 않으며, 천연 상태의 고분자량 히알루론산을 균일한 두께로 코팅시킬 수 있는 특징이 있다.

본 발명에 있어서, 상기 히알루론산은 히알루론산염 형태일 수 있으며, 히알루론산염은 히알루론산에 염이 결합되어 있는 것으로서, 히알루론산나트륨, 히알루론산칼륨, 히알루론산칼슘 등을 예시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 히알루론산의 농도는 0.5 내지 2.5%(w/v)이고, 상기 바인더의 농도는 0.1 내지 3%(w/v)인 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 히알루론산의 농도는 0.7 내지 1.5%(w/v)이고, 상기 바인더의 농도는 0.2 내지 1.4%(w/v)인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 히알루론산의 농도가 0.5%(w/v) 이하일 경우 봉합사의 히알루론산 코팅양이 적어 효과가 없었으며, 1.5%(w/v) 이상일 경우에는 히알루론산이 정제수에 잘 녹지 않는 문제가 있었다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 바인더로서 PVP를 사용하였으며, PVP가 없으면 봉합사에 히알루론산 코팅이 어렵고, 1%(w/v) 이상일 경우 히알루론산보다 PVP의 코팅양이 증가하는 문제가 있었다.

본 발명에 있어서, 상기 봉합사는 PGA(polyglycolide), PGLA(polyglycolide-co-lactide), PGCL(polyglycolide-co-caprolactone) PLA(polylactide), PDO(polydioxanone), PCL(polycaprolactone) 및 PLCL(polylactide-co-caprolactone) 봉합사로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 다른 관점에서, (a) 히알루론산 및 바인더를 정제수에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 히알루론산 용액으로 봉합사를 코팅한 후 건조시키는 단계를 포함하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 바인더는 PVP(Polyvinylpyrrolidone), PAA(polyacrylic acid), PAAm(polyacryl amide), PHEMA(polyhydroxyethyl methacrylate), PVA(polyvinyl alcohol) 및 이들의 공중합체로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 히알루론산의 농도는 0.5 내지 2.5%(w/v)이고, 상기 바인더의 농도는 0.1 내지 3%(w/v)인 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 상기 히알루론산의 농도는 0.7 내지 1.5%(w/v)이고, 상기 바인더의 농도는 0.2 내지 1.4%(w/v)인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계 및 (b) 단계의 히알루론산 용액은 0 내지 40℃에서 보관하는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에서, 히알루론산 용액의 보관 온도가 0℃ 이하일 경우 정제수가 얼어 코팅이 어렵고, 40℃ 이상일 경우 히알루론산의 분해가 일어나는 것을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계의 코팅 속도는 1 내지 5cm/min인 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 (b) 단계의 건조 온도는 40 내지 100℃인 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에서, 코팅 속도가 1cm/min 이하일 경우 생산성이 낮아지고, 5cm/min 이상일 경우 히알루론산 코팅액 건조가 잘 되지 않아 히알루론산 코팅양이 감소함을 확인하였다. 건조 온도가 40℃ 이하일 경우 건조 시간이 오래 걸리고, 100℃ 이상일 경우 히알루론산이 분해되는 것을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계의 봉합사는 히알루론산이 실 길이당 60μg/m 내지 6000μg/m의 함량으로 코팅된 것을 특징으로 할 수 있다. 바람직하게는 실 길이당 80μg/m 내지 5000μg/m의 함량인 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

히알루론산의 함량이 60μg/m 이상인 봉합사를 제조할 수 없었던 선행기술들과 달리, 본 발명에서는 히알루론산이 고함량 코팅된 봉합사를 제조하였다. 본 발명의 일 실시예에서, 제조된 봉합사의 히알루론산 코팅양은 60μg/m 내지 5000μg/m였다.

본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 방법에 의해 제조된 히알루론산이 실 길이당 60μg/m 내지 6000μg/m 함량으로 코팅된 봉합사에 관한 것이다.

본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 히알루론산이 코팅된 봉합사를 포함하는 리프팅용 실에 관한 것이다.

현대인들은 얼굴이나 외부로 드러나는 신체 부위의 미용에 각별한 관심을 갖고 있고, 이에 따라 최근에 실 리프팅(lifting) 시술이 증가하고 있다. 이러한 실 리프팅 시술은 레이져와 수술의 중간 정도의 시술로서 일상 생활에 크게 부담 없이 수술에 버금가는 효과를 얻을 수 있어 큰 인기를 얻고 있다.

상기 실 리프팅 시술은 리프팅용 실을 늘어지고 처진 피부의 피하층에 삽입한 후, 피부를 원하는 방향으로 리프팅하는 시술 방법이다. 상기 리프팅용 실이 삽입된 부위는 주름이 감추어지고 피부 처짐 현상이 방지되며 진피 내의 섬유화가 진행되어 피부의 탄력성이 증가하는 효과가 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: 히알루론산 및 PVP ( Poly Vinyl Pyrrolidone )를 포함하는 히알루론산 용액 제조

분자량이 150만 Da인 히알루론산(BLOOMAGE FREDA BIOPHARM CO., LTD, Sodium Hyaluronate, HA-EP-N 2.5 / 분자량: 130만-150만 Da)을 정제수에 용해시키고, 바인더로서 PVP(Ashland, POVIDONE K-90, / 분자량: 130만g/mol)를 용해시켰다. 실온(RT)에서 2시간 동안 stirring 방법으로 용해시켰다.

제조된 히알루론산 용액은 0 내지 40℃에서 보관하였으며, 제조 후 24시간 지나면 미생물의 분해 효소(hyaluronidase)에 의해 히알루론산이 분해되어 변성되므로, 24시간 이내에 봉합사 코팅에 사용하였다.

실시예 2: 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조

실시예 1에서 제조된 히알루론산 용액에 PDO(polydioxanone) 봉합사(METABIOMED CO., LTD, MEPFIL-D, 봉합사 size: USP 2-0(직경: 0.353~0.378mm 또는 USP 3&4(직경: 0.636~0.661mm))를 1 내지 5cm/min의 속도로 침지(dipping)시켰다. 이후 heat drying 방법으로 설비 셋팅 온도(40℃), 열풍기(6~80℃)에서 건조시켜 히알루론산이 코팅된 봉합사를 제조하였다.

실시예 3: 히알루론산이 코팅된 봉합사의 히알루론산 코팅양 확인

실시예 3-1: 히알루론산이 코팅된 PDO 봉합사의 히알루론산 양 정량을 위한 실험 방법

히알루론산이 코팅된 PDO 봉합사를 증류수에 37℃에서 30분동안 추출하고 Reagent A(sulfuric acid(JUNSEI, sulfuric acid)에 disodium tetraborate(JUNSEI, sodium tetraborate anhydrous) 용해) 5ml을 첨가하여 15분 반응시킨다. Reagent B(ethanol(SAMCHON, Ethyl alcohol, anhydrous 99.9%)에 carbazole(DAEJUNG, Carbazole) 용해) 0.2ml을 첨가하여 15분 반응시킨 후, UV/VIS Spectrometer(PerkinELMER, UV/VIS Spectrometer, Lambda 25)를 이용하여 530nm에서 흡광도를 측정하였다(EUROPEAN PHARMACOPOEIA 8.0, 01/2005:1472). 지시약인 carbazole의 N-H와 히알루론산(Glucoronic acid+N-Acetyl glusocamine)의 Glucoronic acid의 COO^-가 결합하여 붉은색으로 발색된다. 화학반응식은 다음 화학식 1과 같다.

[화학식 1]

실시예 3-2: PVP ( polyvinyl pyrrolidone ) 바인더와 히알루론산이 코팅된 봉합사( USP 2- 0)의 히알루론산 코팅양 확인

PVP를 바인더로 사용하는 경우 봉합사(봉합사 size: USP 2-0)의 히알루론산 코팅 정량 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

샘플	흡광도	μg/m
D.W	0.0025	-
PDO USP 2-0	0.0072	-
2% PVP + 1% HA	0.094	60
1% PVP + 1% HA	0.236	333
0.5% PVP + 1% HA	0.2675	394

2% PVP + 1% HA의 코팅율은 60μg/m, 1% PVP + 1% HA의 코팅율은 333μg/m 였으며, 0.5% PVP + 1% HA의 코팅율은 394μg/m 였다.

실시예 3-3: PVP ( polyvinyl pirrolidone ) 바인더와 히알루론산이 코팅된 봉합사( USP 3& 4)의 히알루론산 코팅양 확인

PVP를 바인더로 사용하는 경우 봉합사(봉합사 size: USP 3&4)의 히알루론산 코팅 정량 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

샘플	흡광도 (2배희석)	μg/m
D.W	0.0025	-
PDO USP 3&4	0.0072	-
2% PVP + 1% HA	0.944	3387
1% PVP + 1% HA	1.211	4418
0.5% PVP + 1% HA	1.347	4941

2% PVP + 1% HA의 코팅율은 3387μg/m, 1% PVP + 1% HA의 코팅율은 4418μg/m 였으며, 0.5% PVP + 1% HA의 코팅율은 4941μg/m 였다.

실시예 3-4: 바인더를 사용하지 않는 경우, 히알루론산이 코팅된 봉합사( USP 2- 0)의 히알루론산 코팅양 확인

바인더를 포함시키지 않는 경우, 봉합사(봉합사 size: USP 2-0)의 히알루론산 코팅 정량 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 1% HA 코팅율은 105μg/m 였다.

샘플	흡광도	μg/m
D.W	0.0005	-
PDO USP 2-0	0.0001	-
1% HA	0.1171	105

실시예 3-5: 바인더를 사용하지 않는 경우, 히알루론산이 코팅된 봉합사( USP 3&4)의 히알루론산 코팅양 확인

바인더를 포함시키지 않는 경우, 봉합사(봉합사 size: USP 3&4)의 히알루론산 코팅 정량 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 1% HA 코팅율은 530μg/m 였다.

샘플	흡광도	μg/m
D.W	0.0023	-
PDO USP 3&4	0.0081	-
1% HA	0.338	530

실시예 3-6: PVA ( polyvinyl alcohol ) 바인더와 히알루론산이 코팅된 봉합사(USP 2- 0)의 히알루론산 코팅양 확인

PVA(SIGMA-ALDRICH, Polyvinyl alcohol / 분자량: 30,000-70,000g/mol)를 바인더로 사용하는 경우 봉합사의 히알루론산 코팅 정량 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

샘플	흡광도	μg/m
D.W	0.0011	-
PDO USP 2-0	0.0064	-
2% PVA + 1% HA	0.1562	180
1% PVA + 1% HA	0.1275	125
0.5% PVA + 1% HA	0.1926	250

2% PVA + 1% HA의 코팅율은 180μg/m, 1% PVA + 1% HA의 코팅율은 125μg/m 였으며, 0.5% PVA + 1% HA의 코팅율은 250μg/m 였다.

실시예 3-7: PAA ( polyacrylic acid ) 바인더와 히알루론산이 코팅된 봉합사( USP 2- 0)의 히알루론산 코팅양 확인

PAA(SIGMA-ALDRICH, Polyacrylic acid / 분자량: 125만g/mol)를 바인더로 사용하는 경우 봉합사의 히알루론산 코팅 정량 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

샘플	흡광도	μg/m
D.W	0.0154	-
PDO USP 2-0	0.0005	-
2% PAA + 1% HA	0.0948	62
1% PAA + 1% HA	0.1061	84
0.5% PAA + 1% HA	0.1378	145

2% PAA + 1% HA의 코팅율은 62μg/m, 1% PAA + 1% HA의 코팅율은 84μg/m 였으며, 0.5% PAA + 1% HA의 코팅율은 145μg/m 였다.

결과적으로, 히알루론산 단독 코팅 시 코팅양은 매우 미량이며, 친수성 바인더(PVP, PVA, PAA 등)를 사용하면 히알루론산 코팅양이 증가함을 확인하였다. 또한, PVP의 경우, 0.5%만 사용해도 2% PVP, 1% PVP와 같은 효과가 나타나므로, 더 효율적이다.

실시예 4: 히알루론산이 코팅된 봉합사의 단면 확인

히알루론산 코팅의 균일도 및 코팅 두께 측정을 위하여, 히알루론산이 코팅된 봉합사의 단면을 광학현미경(SOME TECH, SV-55, PLUS CAMSCOPE, 약 1mm로 자른 샘플의 단면을 600배의 배율로 관찰)으로 관찰하였다.

그 결과, 도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 바인더와 히알루론산의 농도에 따라 히알루론산의 코팅양의 차이는 존재하였으나, 각 봉합사의 코팅 두께는 약 4~5μm로 균일하였다(표 7).

	실 직경 평균(μm)	코팅 부분 평균(μm)
PDO USP 2-0	423	-
1% HA	420	4.7
2% PVP + 1% HA	466	4.6
1% PVP + 1% HA	457	4.2
0.5% PVP + 1% HA	478	5.6

실시예 5: 히알루론산이 코팅된 봉합사의 세포독성 확인

히알루론산이 코팅된 봉합사의 안전성 확인을 위해 세포독성 유무를 검토하였다.

세포내 소기관인 미토콘트리아의 mitochondrial hydrogenase와 WST-1가 반응하면 주황색으로 발색되며, Microplate reader(Thermo SCIENTIFIC, MULTISKAN FC)를 이용하여 450nm에서 흡광도를 측정하였다.

그 결과, 히알루론산이 코팅되지 않은 PDO 봉합사의 세포 생존율은 98.7%였으며, 1% HA가 포함된 봉합사의 세포 생존율은 97.0%였다(도 6). 따라서, 히알루론산 코팅된 PDO 봉합사는 세포독성이 없어 안전성을 확보할 수 있다.

실시예 6: 히알루론산이 코팅된 봉합사의 콜라겐 합성 효과 확인

히알루론산이 코팅된 봉합사의 피부 재생 및 탄력 유지 등에 대한 효과를 확인하기 위하여, 콜라겐 합성 유전자 발현을 관찰하였다.

Mouse fibroblast인 L929 세포에 히알루론산이 코팅된 봉합사 추출액을 주입하여 배양하고, RNA를 추출하여 cDNA를 합성하였다. qPCR(quantitative polymerase chain reaction) 실험을 진행하여, 콜라겐 합성 유전자인 COL1A1의 발현양을 측정하였다(도 7).

도 7에 나타낸 바와 같이, HA가 2.5~10μg 포함된 비교 배지에서는 HA가 포함되지 않은 일반 배양 배지(control)보다 COL1A1의 발현이 증가하였고, 특히 1% HA 코팅된 PDO 봉합사의 경우는 control보다 COL1A1의 발현이 1.416배 증가하였다. 이는 일반 배양 배지보다 히알루론산이 코팅된 봉합사 추출액이 콜라겐 합성 유전자의 발현양을 증가시키며, 히알루론산이 콜라겐 합성 증가에 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.

실시예 7: 저분자 히알루론산이 코팅된 봉합사와 코팅양 비교

분자량 29만 Da의 저분자 히알루론산(BLOOMAGE FREDA BIOPHARM CO., LTD, Sodium Hyaluronate, HA-EP1) 코팅 정량 결과를 하기 표 8에 나타내었다. 저분자 1% HA 코팅율은 69μg/m 였으며, 저분자 1% HA + 70% ethanol의 코팅율은 66μg/m 였다.

샘플	흡광도	μg/m
D.W	0.0011	-
PDO USP 2-0	0.0001	-
저분자 1% HA	0.0983	69
저분자 1% HA + 70% Ethanol	0.0971	66

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

히알루론산(Hyaluronic Acid) 및 바인더(Binder)를 포함하는 봉합사 코팅용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 바인더는 PVP(Polyvinylpyrrolidone), PAA(polyacrylic acid), PAAm(polyacryl amide), PHEMA(polyhydroxyethyl methacrylate), PVA(polyvinyl alcohol) 및 이들의 공중합체로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 봉합사 코팅용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 히알루론산의 분자량은 100만 내지 300만 Da인 것을 특징으로 하는 봉합사 코팅용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 히알루론산의 농도는 0.5 내지 2.5%(w/v)이고, 상기 바인더의 농도는 0.1 내지 3%(w/v)인 것을 특징으로 하는 봉합사 코팅용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 봉합사는 PGA(polyglycolide), PGLA(polyglycolide-co-lactide), PGCL(polyglycolide-co-caprolactone) PLA(polylactide), PDO(polydioxanone), PCL(polycaprolactone) 및 PLCL(polylactide-co-caprolactone) 봉합사로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 봉합사 코팅용 조성물.
(a) 히알루론산 및 바인더를 정제수에 용해시켜 히알루론산 용액을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 히알루론산 용액으로 봉합사를 코팅한 후 건조시키는 단계를 포함하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 바인더는 PVP(Polyvinylpyrrolidone), PAA(polyacrylic acid), PAAm(polyacryl amide), PHEMA(polyhydroxyethyl methacrylate), PVA(polyvinyl alcohol) 및 이들의 공중합체로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 (a) 단계의 히알루론산의 분자량은 100만 내지 300만 Da인 것을 특징으로 하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 (a) 단계의 히알루론산의 농도는 0.5 내지 2.5%(w/v)이고, 상기 바인더의 농도는 0.1 내지 3%(w/v)인 것을 특징으로 하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 (b) 단계의 코팅 속도는 1 내지 5cm/min인 것을 특징으로 하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 (b) 단계의 건조 온도는 40 내지 100℃인 것을 특징으로 하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 (b) 단계의 봉합사는 히알루론산이 실 길이당 60μg/m 내지 6000μg/m의 함량으로 코팅된 것을 특징으로 하는 히알루론산이 코팅된 봉합사의 제조방법.
제6항에 따른 방법에 의해 제조된 히알루론산이 실 길이당 60μg/m 내지 6000μg/m 함량으로 코팅된 봉합사.
제13항의 히알루론산이 코팅된 봉합사를 포함하는 리프팅용 실.