KR20220094306A

KR20220094306A - 탄성력 및 안정성이 우수한 조직수복용 생체재료의 제조 방법

Info

Publication number: KR20220094306A
Application number: KR1020200185294A
Authority: KR
Inventors: 이경호; 최복열; 김이슬; 강주희; 김은경
Original assignee: (주)아크로스
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2022-07-06
Also published as: KR102521838B1; WO2022145885A1

Abstract

본 발명은 기존의 가교 기술과 대비하여 차별화된 혼합 및 변형 과정을 거쳐 가교 반응이 이루어짐으로써 가교제 사용량을 현저히 감소시킨 조직수복용 생체재료의 제조방법에 관한 것이다. 가교제의 함량을 낮추어 독성이 감소되는 효과 및 탄성 물성이 개선되는 효과가 있어 안면부 뿐만 아니라 바디의 성형을 위한 대용량 시술이 가능하다.

Description

탄성력 및 안정성이 우수한 조직수복용 생체재료의 제조 방법{Methods for preparing biomaterials for tissue repair having excellent elasticity and stability}

본 발명은 체내 지속성 등의 안정성과 물리적 특성이 우수한 조직수복용 생체재료의 제조 방법과 상기 방법으로 제조된 조직수복용 생체재료 및 이의 다양한 용도에 관한 것이다.

사람이 나이가 듦에 따라, 중력, 일광-노출, 웃기, 찡그리기, 씹기 및 눈을 가늘게 뜨기와 같은 장기간의 안면 근육 운동의 영향이 얼굴에서 나타난다. 피부를 젊게 보이게 유지하는 아래에 놓인 조직이 파괴되기 시작하여, 흔히 웃음 주름 (laugh line), 미소 주름 (smile line), 눈가 잔주름 (crow's feet) 및 안면 깊은 주름 (facial crease)이 생기며 이를 흔히 "노화의 영향 (effects of aging)"이라고 한다. 또한, 안면 부위 외에도 신체의 부위도 노화의 영향으로 이와 마찬가지로 탄력 저하, 주름 생성 및 볼륨 저하 등을 유발하게 된다.

이러한 노화의 영향을 치료 또는 교정하고자 하는 노력의 일환으로, 안면을 포함한 신체의 주름 및 함몰 (depression)을 채우는 데 도움이 됨과 동시에, 지방 손실-관련 조직 부피 손실을 회복시키기 위한 다양한 유형의 필러가 개발되고 있다.

20 년 전 미국 식품 의약국 (FDA)에서 최초로 승인된 피부 필러는 소 콜라겐-기반 필러로서 소에 기반한 것으로 사람에게 알러지 반응을 유발할 가능성이 있으며, 대략 3 내지 5 %의 사람에게 소 콜라겐에 대해 심각한 알러지 반응을 나타내는 것으로 보고된 바 있다. 그 후 사람-유래 콜라겐 필러 조성물이 2003 년 2 월에 FDA 승인을 받았다. 상기 사람-유래 콜라겐은 알러지 반응의 위험성이 상당히 감소되는 이점이 있으나, 여전히 주사된 필러 성분의 신속한 분해가 되지 않는 등 여전히 문제점이 있다. 이에 따라, 알러지 반응을 유발하지 않으면서 더욱 매끄럽고 더욱 젊은 외양을 지속하는 필러에 대한 연구를 통해 히알루론산 (hyaluronic acid; HA) 기반의 제품이 개발되었으며, HA-기반 필러는 2003 년 12 월에 FDA에 의해 최초로 승인되었다. 그 뒤로 다른 HA-기반 필러들의 개발이 신속하게 이루어지고 있다.

히알루론산 (HA)은 GAG (glycosaminoglycan)의 일종으로 천연의, 수용성 다당류, 특히, 글루코사미노글리칸으로, 세포외 기질 (extra-cellular matrix)의 주성분이고 동물의 결합조직, 상피조직에 광범위하게 분포한다. HA는 인체 유래 성분으로 탁월한 생체적합성을 가지며 알러지 반응을 일으키지 않는 등 낮은 면역반응을 보인다. 또한, HA는 자신의 부피 1000 배에 달하는 다량의 수분과 결합하는 능력을 가지므로, 피부 구조의 개선 및 탄력을 유지할 수 있는 탁월한 볼륨마이저 (volumizer)이다.

이상적인 필러는 유해한 부작용을 전혀 일으키지 않으며, 장기간-지속되고, 부드럽고 (soft), 매끈하며 (smooth), 자연적인 외관을 형성함과 동시에 분해 효소가 있어 문제 발생 시 교정이 가능할 것이 요구된다. 또한, 환자에게 불편함을 최소로 하며, 대용량 시술이 가능하며 시술 비용이 적은 반면 시술 결과가 우수할 것이 요구된다. 그러나, 콜라겐이나 히알루론산을 주성분으로 하는 피부 충전제들은 값이 고가인데 비해 효과의 지속기간이 너무 짧다는 문제점과 함께, 유해성분에 따른 부작용도 보고되고 있는 실정이다.

따라서, 보다 낮은 비용으로 대용량 시술이 가능하며, 더 나아가 탄성의 물성이 강화된 필러용 조성물을 제조할 수 있는 기술을 개발하기에 이르렀다.

본 발명의 일 목적은 고탄성의 물성을 가진 조직수복형 생체재료의 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 방법으로 제조된 조직수복형 생체재료를 제공하고자 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에서 제공하는 조직수복형 생체재료의 다양한 용도에 관한 것이다.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 본원에 기재된 다양한 구체예가 도면을 참조로 기재된다. 하기 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 위해서, 다양한 특이적 상세 사항, 예컨대, 특이적 형태, 조성물 및 공정 등이 기재되어 있다. 그러나, 특정의 구체예는 이들 특이적 상세 사항 중 하나 이상 없이, 또는 다른 공지된 방법 및 형태와 함께 실행될 수 있다. 다른 예에서, 공지된 공정 및 제조 기술은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않게 하기 위해서, 특정의 상세사항으로 기재되지 않는다. "한 가지 구체예" 또는 "구체예"에 대한 본 명세서 전체를 통한 참조는 구체예와 결부되어 기재된 특별한 특징, 형태, 조성 또는 특성이 본 발명의 하나 이상의 구체예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 다양한 위치에서 표현된 "한 가지 구체예에서" 또는 "구체예"의 상황은 반드시 본 발명의 동일한 구체예를 나타내지는 않는다. 추가로, 특별한 특징, 형태, 조성, 또는 특성은 하나 이상의 구체예에서 어떠한 적합한 방법으로 조합될 수 있다.

명세서 내에 특별한 정의가 없으면 본 명세서에 사용된 모든 과학적 및 기술적인 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자에 의하여 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 발명의 일 구현 예에 따르면, 히알루론산, 이의 염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 수용액을 조제하는 단계;

상기 히알루론산 수용액을 수화시키는 단계; 및

수화된 히알루론산 수용액에 가교제를 첨가하여 히알루론산을 가교 반응시키는 단계를 포함하는, 조직수복용 생체재료의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에서 상기 "조직수복용 생체재료"란 혈관, 심장, 격막, 근막, 피부(dermal, cutaneous 등) 등 인체 조직 및 기관의 대체, 수복 또는 재건(reconstruction)에 사용되는 생체 유래 재료를 말한다. 상기 생체재료는 기능의 향상을 위하여 첨가물을 혼합하여 2 차 가공된 인체 유래 성분을 포함하는 넓은 의미로 사용된다.

본 발명에서 상기 "히알루론산"은 N-아세틸-D-글루코사민과 D-글루쿠론산이 교대로 결합된 직쇄상의 고분자 다당류이다. 히알루론산은 포유동물의 피하조직과 연골조직 같은 결합조직에 분포되는 것 외에, 눈의 초자체나 탯줄 등에 존재하며 연쇄구균이나 간균류의 협막 등에도 존재하는 것이 알려져 있다. 히알루론산을 얻기 위한 일반적인 방법으로는 닭 벼슬, 탯줄 등에서 추출하는 방법과, 연쇄구군, 간균을 배양한 후 그로부터 추출 정제하는 방법 등이 있다. 본 발명에서 상기 히알루론산은 히알루론산 자체는 물론 그의 염, 유도체 또는 수용액을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 발명에서 상기 히알루론산 염은 히알루론산 나트륨, 히알루론산 마그네슘, 히알루론산 아연, 히알루론산 코발트 등과 같은 무기염과, 히알루론산 테트라부틸암모늄 등과 같은 유기염을 모두 포함하며, 경우에 따라서는 이들의 적어도 2 개의 조합이 사용될 수 있고, 당업계에서 사용되는 히알루론산 염에 해당한다면 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 히알루론산 수용액은 버퍼에 히알루론산, 이의 염 또는 이들의 혼합물을 첨가하여 얻어질 수 있다.

본 발명에서 상기 버퍼는 알칼리 수용액일 수 있고, 그 종류를 특별히 제한하지는 않지만, 예를 들면, 수산화나트륨(NaOH) 수용액, 수산화칼륨(KOH) 수용액, 수산화암모늄(NH₄OH) 수용액, 수산화리튬(LiOH) 수용액 및 수산화칼슘(Ca(OH)₂) 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다.

본 발명에서 상기 버퍼, 바람직하게는 상기 알칼리 수용액은 0.01 내지 3 N의 농도일 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 0.5 N일 수 있다.

본 발명에서 상기 수화시키는 단계는 히알루론산 수용액에 용매를 첨가하여 적어도 2 단계의 교반 과정에 의해 수행될 수 있다.

본 발명에서 상기 용매는 PBS(phosphate buffered saline), 증류수, 탈이온수 및 초순수로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 용매일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 교반 과정은, (1) 500 내지 1,000 rpm, 바람직하게는 600 내지 800 rpm으로 5 내지 20 분, 바람직하게는 8 내지 15 분 동안 교반하는 제 1-1 교반 단계; 및 300 내지 600 rpm, 바람직하게는 400 내지 550 rpm으로 2 내지 10 분, 바람직하게는 3 내지 7 분 동안 교반하며 냉각하는 제 1-1 냉각 단계;를 포함하는 제1 단계; 및

(2) 500 내지 1,000 rpm, 바람직하게는 600 내지 800 rpm으로 5 내지 20 분, 바람직하게는 8 내지 15 분 동안 교반하는 제 2-1 교반 단계; 300 내지 600 rpm, 바람직하게는 500 내지 550 rpm으로 2 내지 10 분, 바람직하게는 3 내지 7 분 동안 교반하며 냉각하는 제 2-1 냉각 단계; 500 내지 1,000 rpm, 바람직하게는 600 내지 800 rpm으로 5 내지 20 분, 바람직하게는 8 내지 15 분 동안 교반하는 제 2-2 교반 단계; 1,500 내지 2,000 rpm, 바람직하게는 1,600 내지 1,900 rpm으로 5 내지 20 분, 바람직하게는 10 내지 15 분 동안 교반하며 냉각하는 제 2-2 냉각 단계를 포함하는 제 2 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 제 1 단계에서, 상기 제 1-1 교반 단계 및 상기 제 1-1 냉각 단계 각각은 적어도 1 회, 바람직하게는 1 내지 5 회, 보다 바람직하게는 2 내지 4 회 반복하여 수행될 수 있다. 여기서, 상기 제 1-1 교반 단계 및 상기 제 1-1 냉각 단계 각각을 반복하여 수행하는 경우 상기 제 1-1 교반 단계를 반복하여 수행한 뒤, 상기 제 1-1 냉각 단계를 반복하여 수행할 수 있고, 혹은 상기 제 1-1 교반 단계와 상기 제 1-1 냉각 단계를 교차하며 반복하여 수행할 수 있다.

본 발명에서 상기 제 1 단계는 1 내지 5 회, 바람직하게는 2 내지 4 회, 가장 바람직하게는 3 회 반복하여 수행할 수 있다.

본 발명에서 상기 제 2 단계는 1 내지 5 회, 바람직하게는 1 내지 3 회, 가장 바람직하게는 2 회 반복하여 수행할 수 있다.

본 발명에서 상기 수화 농도는 12 내지 24 중량%, 바람직하게는 15 내지 20 중량%, 가장 바람직하게는 18 중량%가 되도록 수행할 수 있다.

본 발명에서 상기 수화시키는 단계 시 상기 교반 과정은, 500 내지 1,000 rpm, 바람직하게는 600 내지 800 rpm으로 5 내지 20 분, 바람직하게는 8 내지 15 분 동안 교반하는 제 1-1 교반 단계; 및 300 내지 600 rpm, 바람직하게는 400 내지 550 rpm으로 2 내지 10 분, 바람직하게는 3 내지 7 분 동안 교반하며 냉각하는 제 1-1 냉각 단계를 3 회 교차하며 반복 수행한 뒤, 500 내지 1,000 rpm, 바람직하게는 600 내지 800 rpm으로 5 내지 20 분, 바람직하게는 8 내지 15 분 동안 교반하는 제 2-1 교반 단계; 300 내지 600 rpm, 바람직하게는 500 내지 550 rpm으로 2 내지 10 분, 바람직하게는 3 내지 7 분 동안 교반하며 냉각하는 제 2-1 냉각 단계; 500 내지 1,000 rpm, 바람직하게는 600 내지 800 rpm으로 5 내지 20 분, 바람직하게는 8 내지 15 분 동안 교반하는 제 2-2 교반 단계; 1,500 내지 2,000 rpm, 바람직하게는 1,600 내지 1,900 rpm으로 10 내지 15 분 동안 교반하며 냉각하는 제 2-2 냉각 단계를 순차로 2 회 반복 수행할 수 있다.

본 발명에서 상기 교반 과정의 각 단계마다 20 내지 40 분 간격으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 각 단계마다 30 분 간격으로 수행될 수 있다.

본 발명에서 상기 수화시키는 단계에서의 총 교반 과정은 2 내지 3 시간 동안 수행될 수 있고, 바람직하게는 150 분 동안 수행될 수 있다.

본 발명에서 상기 수화시키는 단계 후에 수화된 히알루론산 수용액을 탈포 (defoaming)시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 탈포 시키는 단계는 수화된 히알루론산 나트륨을 1,500 내지 2,000 rpm, 바람직하게는 1,700 내지 1,900 rpm의 속도로 10 내지 20 분, 바람직하게는 13 내지 17 분 동안 수행될 수 있다.

본 발명에서 상기 탈포 시키는 단계 후에 탈포된 히알루론산 수용액에 가교제를 첨가하여 히알루론산을 가교 반응시키는 단계를 수행할 수 있다.

본 발명에서 상기 가교제는 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 (polyethylene glycol diglycidyl ether; PEGDE), 1,4-부탄디올디글리시딜에테르 (1,4-butandiol diglycidyl ether: BDDE), 에틸렌글리콜디글리시딜에테르 (ethylene glycol diglycidyl ether: EGDGE), 1,6-헥산디올디글리시딜에테르 (1,6-hexanediol diglycidyl ether), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드 (1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide, EDC), 폴리에틸렌글리콜 (polyethylene glycol; PEG), 프로필렌글리콜디글리시딜에테르 (propylene glycol diglycidyl ether), 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르 (polypropylene glycol diglycidyl ether), 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르 (polytetramethylene glycol diglycidyl ether), 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르 (neopentyl glycol diglycidyl ether), 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르 (polyglycerol polyglycidyl ether), 디글리세롤폴리글리시딜에테르 (diglycerol polyglycidyl ether), 글리세롤폴리글리시딜에테르 (glycerol polyglycidyl ether), 트리메틸프로판폴리글리시딜에테르 (tri-methylpropane polyglycidyl ether), 비스에폭시프로폭시에틸렌 (1,2-(bis(2,3-epoxypropoxy)ethylene), 펜타에리쓰리톨폴리글리시딜에테르 (pentaerythritol polyglycidyl ether) 및 소르비톨폴리글리시딜에테르 (sorbitol polyglycidyl ether), N-하이드록시숙신이미드 (N-hydroxysuccinimide, NHS) 및 DVS (Divinylsulfone)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 (PEGDE)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 가교 반응 시 상기 가교제는 2.0 mL/L 이하, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 mL/L의 소량으로 첨가되어도 우수한 가교능을 갖는다.

본 발명의 일 예시에서, 상기 가교제는 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 (polyethylene glycol diglycidyl ether; PEGDE)일 수 있고, 상기 가교제는 2.0 mL/L 이하, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 mL/L의 양으로 첨가될 수 있다.

본 발명에서는 상기 가교 반응은 히알루론산의 가교도가 0.01 내지 50 %의 범위, 바람직하게는 0.05 내지 30 %의 범위로 가교되도록 가교 반응을 수행할 수 있다.

본 발명에서 상기 "가교도(degree of crosslinking)"는 히알루론산 기반 조성물의 가교결합 부분 내의 히알루론산 단량체 단위에 대한 가교결합제의 %중량비로 정의된다. 이것은 히알루론산 단량체의 중량비에 대한 가교결합제의 중량비로써 측정된다.

본 발명에서는 상기 수화시키는 단계에서 제 1-1 냉각 단계, 상기 제 2-1 냉각 단계 및 상기 제 2-2 냉각 단계의 교반 과정을 수행함으로써 히알루론산의 분자량 감소를 최소화함과 동시에 고농도의 히알루론산을 수화할 수 있어 필러 제조에 필요로 하는 가교제 사용량을 종전 대비 60 내지 70 % 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서 제조되는 조직수복용 생체재료를 생체에 적용 시 독성이 낮고 안전성이 뛰어나 안면부 뿐만 아니라 넓은 범위의 바디에도 시술이 가능하며, 저비용으로 대량의 생산이 가능한 효과가 있다.

본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 본 발명의 제조 방법으로 제조되는 조직수복용 생체재료에 관한 것이다.

본 발명의 상기 조직수복용 생체재료는 개체에 투여하기 위한 것으로, 상기 개체는 인간을 포함한 모든 동물을 의미할 수 있다. 이때, 동물은 인간뿐만 아니라 이와 유사한, 조직 수복을 필요로 하는 소, 말, 양, 돼지, 염소, 낙타, 영양, 개, 고양이 등의 포유동물인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 조직수복용 생체재료 조성물을 피부에 주사 시 주입력 (injection force)은, 표준 1 mL 주사기(예를 들어, 1.0 mL BD 주사기)를 사용하여 약 10 mm/min의 압출 속도로 (예를 들어, MECESIN) 27G Υ 1/2" 바늘을 통해 측정될 때, 대체로 5 N 내지 40 N의 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 상기 조직수복용 생체재료 조성물은 약학적 조성물 또는 화장료 조성물의 용도로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명의 조직수복용 생체재료를 유효 성분으로 포함하는 조직수복용 약학적 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 상기 약학적 조성물은 리도카인 (lidocaine), 암부카인 (ambucaine), 아몰라논(amolanone), 아밀로카인 (amylocaine), 베녹시네이트 (benoxinate), 벤조카인 (benzocaine), 베톡시카인 (betoxycaine), 비페나민 (biphenamine), 부피바카인 (bupivacaine), 부타카인 (butacaine), 부탐벤 (butamben), 부타닐리카인 (butanilicaine), 부테타민 (butethamine), 부톡시카인 (butoxycaine), 카르티카인 (carticaine), 클로로프로카인 (chloroprocaine), 코카에틸렌 (cocaethylene), 코카인 (cocaine), 사이클로메티카인 (cyclomethycaine), 다이부카인 (dibucaine), 다이메티소퀸 (dimethysoquin), 다이메토카인 (dimethocaine), 디페로돈 (diperodon), 다이사이클로닌 (dycyclonine), 에크고니딘 (ecgonidine), 에크고닌 (ecgonine), 에틸 클로라이드 (ethyl chloride), 에티도카인 (etidocaine), 베타-유카인 (beta-eucaine), 유프로신 (euprocin), 페날코민 (fenalcomine), 포르모카인 (formocaine), 헥실카인 (hexylcaine), 하이드록시테트라카인 (hydroxytetracaine), 아이소부틸 p-아미노벤조에이트 (isobutyl paminobenzoate), 류시노카인 메실레이트 (leucinocaine mesylate), 레복사드롤 (levoxadrol), 메피바카인 (mepivacaine), 메프릴카인 (meprylcaine), 메타부톡시카인 (metabutoxycaine), 메틸 클로라이드 (methyl chloride), 미르테카인 (myrtecaine), 나에파인 (naepaine), 옥타카인 (octacaine), 오르소카인 (orthocaine), 옥세타자인 (oxethazaine), 파레톡시카인 (parethoxycaine), 페나카인 (phenacaine), 페놀 (phenol), 피페로카인 (piperocaine), 피리도카인 (piridocaine), 폴리도카놀 (polidocanol), 프라목신 (pramoxine), 프릴로카인 (prilocaine), 프로카인 (procaine), 프로파노카인 (propanocaine), 프로파라카인 (proparacaine), 프로피오카인 (propipocaine), 프로록시카인 (propoxycaine), 슈도코카인 (psuedococaine), 피로카인 (pyrrocaine), 로피바카인 (ropivacaine), 살리실 알코올 (salicyl alcohol), 테트라카인 (tetracaine), 톨릴카인 (tolycaine), 트리메카인 (trimecaine), 졸라민 (zolamine) 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 국소 마취제를 추가로 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 약학적 조성물은 폴리올, 완충제, 항산화제, 정균제, 비타민, 아미노산, 금속, 산화방지제, 희석제, 분산제, 계면 활성제, 결합제, 윤활제 또는 미네랄염을 추가로 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 약학적 조성물은 생물학적 조직의 필링 (filling) 또는 대체를 위한 조성물, 주름의 필링 (filling wrinkle), 안면의 리모델링 (remodeling of the face) 또는 입술 용적 (lip volume)의 증가를 위한 조성물, 메조테라피 (mesotherapy)에 의한 피부의 재수화 (rehydration) 치료에 사용하기 위한 조성물, 관절염에서 활액 (synovial fluid)의 대체 또는 일시적 보충을 위한 조성물, 비뇨기과 또는 부인과에서 괄약근 또는 요도의 용적을 증가시키기 위한 조성물, 안과에서 백내장 수술에서의 보조제 (adjuvant) 또는 녹내장 치료를 위한 조성물, 약제학에서 활성 물질을 방출시키는 겔, 외과에서 골 재건 (bone reconstruction), 성대 용적의 증가, 또는 외과용 조직 (surgical tissue)의 제조를 위한 조성물일 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여 경로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 구강, 정맥 내, 근육 내, 동맥 내, 골수 내, 경막 내, 심장 내, 경피, 피하, 복강 내, 비강 내, 장관, 국소, 설하 또는 직장이 포함된다. 비경구 투하가 바람직하다.

본 발명에서, "비경구"는 피하, 피내, 정맥내, 근육내, 관절내, 활액낭내, 흉골내, 경막내, 병소내 및 두개골내 주사 또는 주입기술을 포함한다. 본 발명의 약학적 조성물은 또한 직장 투여를 위한 좌제의 형태로 투여될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명의 조직수복용 생체재료를 유효 성분으로 포함하는 피부 개선용 화장료 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 제공하는 조직수복용 생체재료는 피부 흡수 시 피부 보습, 피부 미백, 주름 개선 및 노화 방지 등의 피부 개선 효과가 우수할 뿐만 아니라, 피부에 대한 자극이나 부작용이 없고 안전하다.

본 발명의 화장료 조성물에서 상기 유효 성분과 조직수복용 생체재료에 관한 내용은 상기 제조 방법에서 기재한 바와 중복되어, 이하 구체적인 기재를 생략한다.

본 발명에서, "개선"은 본 발명의 조성물을 조사하여 피부 주름의 개선, 보다 구체적으로는 물리적인 수복을 통해 피부의 부피를 유지하거나 피부 볼륨을 회복하게 되는 등 외관이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위라면 제한없이 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 화장료 조성물은 화장수, 영양 로션, 영양 에센스, 마사지 크림, 미용목욕물 첨가제, 바디 로션, 바디 밀크, 배스 오일, 베이비 오일, 베이비파우더, 샤워겔, 샤워크림, 선스크린 로션, 선스크린 크림, 선탠 크림, 스킨 로션, 스킨 크림, 자외선차단용 화장품, 클렌징밀크, 탈모제화장용, 페이스 및 바디로션, 페이스 및 바디크림, 피부미백크림, 핸드로션, 헤어로션, 화장용크림, 쟈스민 오일, 목욕비누, 물비누, 미용비누, 샴푸, 손세정제 (핸드클리너), 약용비누비의료용, 크림비누, 페이셜워시, 전신 세정제, 두피 세정제, 헤어린스, 화장비누, 치아미백용 겔, 치약 등의 형태로 제조될 수 있다. 이를 위해 본 발명의 조성물은 화장료 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 용매나, 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 화장료 조성물 내에 더 추가될 수 있는 용매의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, 물, 식염수, DMSO 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 또한, 담체, 부형제 또는 희석제로는 정제수, 오일, 왁스, 지방산, 지방산 알콜, 지방산 에스테르, 계면활성제, 흡습제 (humectant), 증점제, 항산화제, 점도 안정화제, 킬레이팅제, 완충제, 저급 알콜 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 필요에 따라 미백제, 보습제, 비타민, 자외선차단제, 향수, 염료, 항생제, 항박테리아제, 항진균제를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 오일로서는 수소화 식물성유, 피마자유, 면실유, 올리브유, 야자인유, 호호바유, 아보카도유가 이용될 수 있으며, 왁스로는 밀랍, 경랍, 카르나우바, 칸델릴라, 몬탄, 세레신, 액체 파라핀, 라놀린이 이용될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 지방산으로는 스테아르산, 리놀레산, 리놀렌산, 올레산이 이용될 수 있고, 지방산 알콜로는 세틸 알콜, 옥틸 도데칸올, 올레일 알콜, 판텐올, 라놀린 알콜, 스테아릴 알콜, 헥사데칸올이 이용될 수 있으며 지방산 에스테르로는 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 부틸스테아레이트가 이용될 수 있다. 계면 활성제로는 당업계에 알려진 양이온 계면활성제, 음이온 계면활성제 및 비이온성 계면활성제가 사용 가능하며 가능한 한 천연물 유래의 계면활성제가 바람직하다. 그 외에도 화장품 분야에서 널리 알려진 흡습제, 증점제, 항산화제 등을 포함할 수 있으며, 이들의 종류와 양은 당업계에 공지된 바에 따른다.

본 발명의 제조 방법을 이용하는 경우 가교제를 소량 사용하여도 우수한 물성을 지닌 조직수복용 생체재료를 제조할 수 있으며, 이에 따라 상기 조직수복용 생체재료를 인체에 주입하는 경우 독성이 현저히 낮아 안면부 뿐만 아니라 바디의 성형을 위한 대용량의 시술을 가능케 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 조직수복형 생체재료와 비교예의 가교제 사용량을 그래프로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 조직수복형 생체재료와 비교예의 물성 중 탄성도를 비교하여 그래프로 나타낸 도이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: 본 발명의 가교 복합체(조직수복용 생체재료) 제조

1.1. 히알루론산 수화 단계 및 가교 단계

수산화나트륨 용액에 소정량의 히알루론산나트륨 (Sodium Hyaluronate)을 혼합하여 교반하는 공정으로 상기 수산화나트륨 용액을 반응조에 먼저 투입하고, 소분된 히알루론산나트륨을 투입하는 단계와, 상기 반응조에 투입된 수산화나트륨 용액에 히알루론산나트륨이 완전히 용해되도록 교반하여 주는 단계로 수행된다. 보다 구체적으로, 40 g의 히알루론산나트륨 (20 % (w/v))을 상기에서 제조한 160 mL의 수산화나트륨 용액에 녹인 후, 원심믹서기를 가동시켜 히알루론산나트륨이 수산화나트륨 용액에 균질하게 혼합하여 완전히 용해되도록 하였다.

수화시키는 단계에서 1 단계의 교반 과정으로 700 rpm의 속도로 15 분 동안 교반하고, 500 rpm의 속도로 5 분 동안 교반하며 냉각하고, 700 rpm의 속도로 10 분 동안 교반하고, 마지막으로 500 rpm으로 5 분 동안 교반하며 냉각시켜 교차로 교반 과정을 수행하였다. 이후 상기 과정을 2 회 추가로 반복 수행하여 총 105 분 동안 혼합 교반하였다. 추가로, 2 단계의 교반 과정으로 700 rpm의 속도로 10 분 동안 교반하고, 500 rpm의 속도로 5 분 동안 교반하며 냉각하고, 700 rpm의 속도로 10 분 동안 교반하고, 마지막으로 1,800 rpm으로 12 분 동안 교반하며 냉각시켜 교차로 교반하는 과정을 수행하였다. 이후 상기 과정을 1 회 추가로 반복 수행하여 총 74 분 동안 추가 교반하였으며, 상기 과정으로 수화된 히알루론산 나트륨을 1800 rpm으로 15 분 동안 탈포 시키는 과정을 진행하였다.

상기에서 제조된 혼합용액에 가교제인 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 (polyethylene glycol diglycidyl ether; PEGDE)를 1 mL/L 첨가하여 상기 반응조에 가교제 (PEGDE)를 투입하고 골고루 섞이도록 교반하여 히알루론산나트륨 겔 원료를 생성하였다. 본 발명의 가교 복합체의 제조 방법은 초기 수화 반응 시 쿨링 스텝을 거치는 것에 특징이 있다. 이러한 수화 단계에서의 쿨링 스텝은 기존의 가교제 복합체를 제조하는 방법을 개선시킨 것으로써 히알루론산이 체내에 주입되었을 시 탄성 물성을 높게 유지시키는 역할과 함께 가교제의 사용량을 감소시키는 효과도 있으므로 생체 내 분해 저해를 위한 조직수복용 재료의 제조에 필수 불가결한 가교복합체의 주입 시 체내에 미치는 독성의 수준을 낮춰줌으로써 보다 안전하게 대용량의 시술이 가능하도록 한다.

1.2 가교 단계 이후 제품을 제조하는 단계

상기 실시예 1.1에서 초기 가교 반응을 수행시킨 후 히알루론산나트륨 겔 원료를 컨테이너에 충전하고 인큐베이터에서 35 ℃의 온도로 24 시간 동안 추가로 가교 반응시켰다. 이후 히알루론산나트륨 겔 원료를 염화나트륨 용액 및 PBS로 세척을 실시했으며 이런 세척 과정을 각각 3 회 이상 반복 수행하였다. 세척 완료된 히알루론산나트륨 겔 원료를 조제 탱크에 투입하고, 히알루론산나트륨 겔 원료의 농도가 20 mg/mL 가 되도록 PBS 용액을 첨가한 후, 분쇄기를 이용하여 분쇄를 수행하였다. 상기 충전탱크에 충전된 히알루론산나트륨 겔 조직수복용 생체재료를 충전기를 이용하여 10.0 mL 씩 프리필드 실린지에 충전하였으며, 제품의 안정성을 높이기 위해 상기 히알루론산나트륨 겔 조직수복용 생체재료의 충전이 완료된 프리필드 실린지를 고압멸균기에 로딩하여 멸균소독을 실시한 후, 이물 검사와 포장을 통해 제품 제조를 완료하였다.

비교예 1. 기존 방식의 수화 공정을 통한 가교 복합체(조직수복용 생체재료)의 제조

20 g의 히알루론산나트륨 (10 % (v/v))을 수산화나트륨 용액 180 mL에 녹인 후, 교반기에 넣고 500 rpm으로 60 내지 90 분 동안 교반한다. 보통 통상적으로 수행되는 수화 방식은 Impller 형태의 교반기로 수화 되는 형태가 히알루론산과 같은 폴리머 (polymer) 분자가 용매 내에서 중력의 직각 방향으로 힘을 받아 한쪽 방향으로 정렬되고 냉각과 탈포 공정이 없어 장시간 수화 시, 열 및 산화에 의하여 점성이 낮아진다. 이와 달리, 본 발명은 수화 시 폴리머의 분자가 여러 방향 (중력, 중력 반대 방향)으로 정렬되어 분자 간의 꼬임을 증대된다. 증가된 분자 간의 꼬임은 폴리머의 점성을 증가시켜 고탄성의 제품을 제조할 수 있다. 폴리머 수화 시 발생되는 열 및 산화에 의한 점성 저하를 방지하기 위해서 수화 중 냉각 및 탈포 과정을 추가하는 것이 기존 방법과의 차별화되는 특징이라 할 것이다.

실험예 1. 본 발명의 가교 복합체의 기계적 물성 분석

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 가교 복합체를 유변학적 방법으로 점탄성 계수 (Storage modulus)를 측정하였고, 그 결과는 도 1에 나타내었다. 여기서, 비교예 1은 붉은색으로 표시 (기존 공정)하였고, 실시예 1은 푸른색으로 표시(개발 공정)하였다.

도 1에 나타난 바와 같이 기존 가교 기술과 달리 초기 가교 단계에서 150 분의 혼합 과정과 15 분의 변형 과정을 추가로 거친 본 발명의 가교 복합체의 경우 기존의 방식인 비교 군보다 PEGDE 가교제의 함량이 2.5 mL/L에서 1 mL/L로 가교제 사용량이 약 60 % 감소되는 효과를 얻은 동시에 점탄성 계수가 550 Pa·s 에서 545 Pa·s 로 동일한 물성을 유지하는 것을 확인하였다. 구체적인 수치는 아래의 표 1과 같다.

항목	비교예 1	실시예 1
PEGDE (mL/L)	2.5	1.0
G'(Pa)	300	310
G"(Pa)	25.2	30.07
P/A (°)	5.6	5.64
C·V (Pa·s)	550	545

이를 통해 본 발명의 방법에 의하는 경우 가교제 사용량을 종전 대비 60 % 이상 감소시킴에도 기존의 방식에 의하여 제조되는 가교 복합체와 동등 이상의 수준의 물성을 확보할 수 있음을 알 수 있었다.

실험예 2. 시판 제품과 본 발명의 제품의 물성 비교 측정

본 발명자들은 시판되는 필러 제품과 본 발명의 제품의 물성을 비교 측정하기 위하여 레올로지 특성의 측정을 수행하였다. 레올로지 특성 (Rheological property)은 가교 결합 복합체의 물성을 나타내는 중요한 요소 중 하나이다. 상기 실시예 1에서 제조된 가교 복합체의 조성물 (개발 제품)과 시판되는 4 개의 PEG 필러를 Rheometer를 이용하여 물성을 비교 측정하였다. 25 ℃, 4 mm Plate Geometry를 사용하여 0.01 내지 100 Hz 범위에서 측정했으며, 0.1 Hz에서 측정된 Complex Viscosity 값을 그래프로 변환하여 도 2에 나타내었다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 의해 제조된 실시예 1의 가교 복합체(개발 제품)는 시판 제품에 대비하여 탄성력이 매우 높은 것을 확인할 수 있다.

상기 결과를 통해 본 발명의 방법으로 제조된 가교 복합체인 조직수복형 생체재료는 통상의 방식으로 가교된 기존의 복합체에 비해 독성이 있는 가교제의 함량을 낮추어 줌으로써 체내 안정성이 매우 우수하며, 탄성 물성이 개선되는 효과가 있어 안면부 뿐만 아니라 바디의 성형을 위한 대용량 시술이 가능하다.

더 나아가, 본 발명은 규격화된 컨테이너를 이용하여 초기 가교 반응 시 혼합 및 변형 과정을 수반한 가교 반응과 세척 공정을 순차적으로 진행함으로써, 원료의 제조단위를 키울 경우 공정에 사용할 컨테이너의 수만 늘리면 되므로 제조단위의 확장이 용이하고, 작업이 편리한 장점을 제공할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims

히알루론산, 이의 염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 수용액을 조제하는 단계;
상기 히알루론산 수용액을 수화시키는 단계; 및
수화된 히알루론산 수용액에 가교제를 첨가하여 히알루론산을 가교 반응시키는 단계를 포함하는, 조직수복용 생체재료의 제조 방법.
제 1항에 있어서,
상기 히알루론산 수용액은 버퍼에 히알루론산, 이의 염 또는 이들의 혼합물을 첨가하여 얻어지는 것인, 제조 방법.
제 2항에 있어서,
상기 버퍼는 수산화나트륨(NaOH) 수용액, 수산화칼륨(KOH) 수용액, 수산화암모늄(NH₄OH) 수용액, 수산화리튬(LiOH) 수용액 및 수산화칼슘(Ca(OH)₂) 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인, 제조 방법.
제 3항에 있어서,
상기 버퍼는 0.01 내지 3 N의 농도인, 제조 방법.
제 1항에 있어서,
상기 수화시키는 단계는 히알루론산에 용매를 첨가하여 적어도 2 단계의 교반 과정에 의해 수행되는 것인, 제조 방법.
제 5항에 있어서,
상기 용매는 PBS(phosphate buffered saline), 증류수, 탈이온수 및 초순수로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인, 제조 방법.
제 5항에 있어서,
상기 교반 과정의 1 단계는
500 내지 1,000 rpm 으로 5 내지 20 분 동안 교반하는 제 1-1 교반 단계; 및 300 내지 600 rpm 으로 2 내지 10 분 동안 교반하며 냉각하는 제 1-1 냉각 단계;를 포함하는, 제조 방법.
제 7항에 있어서,
상기 교반 과정의 1 단계는 1 내지 5 회 반복하여 수행되는 것인, 제조 방법.
제 5항에 있어서,
상기 교반 과정의 2 단계는
500 내지 1,000 rpm 으로 5 내지 20 분 동안 교반하는 제 2-1 교반 단계; 300 내지 600 rpm 으로 2 내지 10 분 동안 교반하며 냉각하는 제 2-1 냉각 단계; 500 내지 1,000 rpm 으로 5 내지 20 분 동안 교반하는 제 2-2 교반 단계; 1,500 내지 2,000 rpm 으로 5 내지 20 분 동안 교반하며 냉각하는 제 2-2 냉각 단계;를 포함하는, 제조 방법.
제 9항에 있어서,
상기 교반 과정의 2 단계는 1 내지 5 회 반복하여 수행되는 것인, 제조 방법.
제 5항에 있어서,
상기 교반 과정은 2 내지 3 시간 동안 수행되는 것인, 제조 방법.
제 5항에 있어서,
상기 교반 과정 후에 수화된 히알루론산 수용액을 탈포 시키는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법.
제 12항에 있어서,
상기 탈포 시키는 단계 시 수화된 히알루론산 수용액을 1,500 내지 2,000 rpm으로 10 내지 20 분 동안 교반하여 수행되는 것인, 제조 방법.
제 1항에 있어서,
상기 가교제는 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 (polyethylene glycol diglycidyl ether; PEGDE), 1,4-부탄디올디글리시딜에테르 (1,4-butandiol diglycidyl ether: BDDE), 에틸렌글리콜디글리시딜에테르 (ethylene glycol diglycidyl ether: EGDGE), 1,6-헥산디올디글리시딜에테르 (1,6-hexanediol diglycidyl ether), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드 (1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide, EDC), 폴리에틸렌글리콜 (polyethylene glycol; PEG), 프로필렌글리콜디글리시딜에테르 (propylene glycol diglycidyl ether), 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르 (polypropylene glycol diglycidyl ether), 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르 (polytetramethylene glycol diglycidyl ether), 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르 (neopentyl glycol diglycidyl ether), 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르 (polyglycerol polyglycidyl ether), 디글리세롤폴리글리시딜에테르 (diglycerol polyglycidyl ether), 글리세롤폴리글리시딜에테르 (glycerol polyglycidyl ether), 트리메틸프로판폴리글리시딜에테르 (tri-methylpropane polyglycidyl ether), 비스에폭시프로폭시에틸렌 (1,2-(bis(2,3-epoxypropoxy)ethylene), 펜타에리쓰리톨폴리글리시딜에테르 (pentaerythritol polyglycidyl ether) 및 소르비톨폴리글리시딜에테르 (sorbitol polyglycidyl ether), N-하이드록시숙신이미드 (N-hydroxysuccinimide, NHS) 및 DVS (Divinylsulfone)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인, 제조 방법.
제 14항에 있어서,
상기 가교제는 2.0 mL/L 이하의 양으로 첨가되는, 제조 방법.
제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 조직수복용 생체재료.
제 16항의 조직수복용 생체재료를 유효 성분으로 포함하는 조직수복용 약학적 조성물.
제 17항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 리도카인 (lidocaine), 암부카인 (ambucaine), 아몰라논(amolanone), 아밀로카인 (amylocaine), 베녹시네이트 (benoxinate), 벤조카인 (benzocaine), 베톡시카인 (betoxycaine), 비페나민 (biphenamine), 부피바카인 (bupivacaine), 부타카인 (butacaine), 부탐벤 (butamben), 부타닐리카인 (butanilicaine), 부테타민 (butethamine), 부톡시카인 (butoxycaine), 카르티카인 (carticaine), 클로로프로카인 (chloroprocaine), 코카에틸렌 (cocaethylene), 코카인 (cocaine), 사이클로메티카인 (cyclomethycaine), 다이부카인 (dibucaine), 다이메티소퀸 (dimethysoquin), 다이메토카인 (dimethocaine), 디페로돈 (diperodon), 다이사이클로닌 (dycyclonine), 에크고니딘 (ecgonidine), 에크고닌 (ecgonine), 에틸 클로라이드 (ethyl chloride), 에티도카인 (etidocaine), 베타-유카인 (beta-eucaine), 유프로신 (euprocin), 페날코민 (fenalcomine), 포르모카인 (formocaine), 헥실카인 (hexylcaine), 하이드록시테트라카인 (hydroxytetracaine), 아이소부틸 p-아미노벤조에이트 (isobutyl paminobenzoate), 류시노카인 메실레이트 (leucinocaine mesylate), 레복사드롤 (levoxadrol), 메피바카인 (mepivacaine), 메프릴카인 (meprylcaine), 메타부톡시카인 (metabutoxycaine), 메틸 클로라이드 (methyl chloride), 미르테카인 (myrtecaine), 나에파인 (naepaine), 옥타카인 (octacaine), 오르소카인 (orthocaine), 옥세타자인 (oxethazaine), 파레톡시카인 (parethoxycaine), 페나카인 (phenacaine), 페놀 (phenol), 피페로카인 (piperocaine), 피리도카인 (piridocaine), 폴리도카놀 (polidocanol), 프라목신 (pramoxine), 프릴로카인 (prilocaine), 프로카인 (procaine), 프로파노카인 (propanocaine), 프로파라카인 (proparacaine), 프로피오카인 (propipocaine), 프로록시카인 (propoxycaine), 슈도코카인 (psuedococaine), 피로카인 (pyrrocaine), 로피바카인 (ropivacaine), 살리실 알코올 (salicyl alcohol), 테트라카인 (tetracaine), 톨릴카인 (tolycaine), 트리메카인 (trimecaine), 졸라민 (zolamine) 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 국소 마취제를 추가로 더 포함하는, 약학적 조성물.
제 17항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 폴리올, 완충제, 항산화제, 정균제, 비타민, 아미노산, 금속, 산화방지제, 희석제, 분산제, 계면 활성제, 결합제, 윤활제 또는 미네랄염을 추가로 더 포함하는, 약학적 조성물.
제 17항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 생물학적 조직의 필링(filling) 또는 대체를 위한 조성물, 주름의 필링(filling wrinkle), 안면의 리모델링(remodeling of the face) 또는 입술 용적(lip volume)의 증가를 위한 조성물, 메조테라피(mesotherapy)에 의한 피부의 재수화(rehydration) 치료에 사용하기 위한 조성물, 관절염에서 활액(synovial fluid)의 대체 또는 일시적 보충을 위한 조성물, 비뇨기과 또는 부인과에서 괄약근 또는 요도의 용적을 증가시키기 위한 조성물, 안과에서 백내장 수술에서의 보조제(adjuvant) 또는 녹내장 치료를 위한 조성물, 약제학에서 활성 물질을 방출시키는 겔, 외과에서 골 재건(bone reconstruction), 성대 용적의 증가, 또는 외과용 조직(surgical tissue)의 제조를 위한 조성물인, 약학적 조성물.
제 16항의 조직수복용 생체재료를 유효 성분으로 포함하는 피부 개선용 화장료 조성물.