KR20220131607A - 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 조성물은 마그네슘 메시로 이루어진 기재층 및 상기 기재층의 외표면 및 내표면 중 어느 하나 이상에 형성되며, 파골세포의 증식 억제제 및 조골세포의 증식 촉진제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이 함유된 하이드로겔로 이루어진 피층으로 이루어진다. 또한 상기 조성물은 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트, 메타아크릴릭 안하이드라이드, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 및 정제수 또는 산성용액을 혼합하고 성형틀에 주입한 후에 자외선을 조사하여 가교하는 하이드로겔제조단계, 파골세포의 증식 억제제 및 조골세포의 증식 촉진제로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 이상을 정제수 또는 산성용액에 희석하는 희석단계 및 상기 하이드로겔제조단계를 통해 제조된 하이드로겔을 상기 희석단계를 통해 제조된 희석액에 함침하는 하이드로겔함침단계를 통해 제조된다.
상기의 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물 및 그 제조방법은 임플란트가 식립되는 턱뼈에 적용되어 파골세포의 증식은 억제하고, 조골세포의 증식을 촉진하여 골밀도를 향상시키기 때문에 임플란트의 식립효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.

Description

임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물 및 그 제조방법 {COMPOSITION INDUCING BONE REGENERATION OF IMPLANT PLACEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 임플란트의 식립부의 골생성 유도용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임플란트 식립부에 적용되어 파골세포에 의한 식립부 주위의 손상된 기저골의 흡수를 억제하고 또한 조골세포의 증식을 촉진하는 효과를 갖도록 하는 임플란트의 식립을 위한 골 생성 유도용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
치과용 임플란트는 사고나 치아우식으로 인해 빠진 부위에 치아 뿌리를 만들고 보철을 하여 자연 치아처럼 만들어주는 치료를 말하는데, 구체적으로는 상실된 치아를 대신하여 티타늄으로 만들어진 인공치근(fixture)을 수술을 통해 치조골에 직접 매식을 한 후 그 상부에 보철물(crown)을 형성하여 줌으로써 자연치아와 같은 역할을 하도록 하는 시술이다.
임플란트 보철에서는 치조골에 심어져 치아의 뿌리 역할을 하는 픽스쳐(fixture, 인공치근), 인공 치근과 보철물 사이를 연결하는 어버트먼트(abutment, 지대주), 및 인접 치아에 어울리도록 만든 인공 크라운의 보철물(crown)로 이루어진다.
상기 픽스쳐는 턱뼈에 고정되는 것으로, 골과의 유착(Osseointergration)이 되는 것으로 알려져 있는 티타늄 등의 금속을 스크루 형태로 가공 또는 성형하여 미리 턱뼈에 형성한 구멍에 삽입하면, 턱뼈와 픽스쳐가 유착되어 치근의 역할을 한다.
그러나, 노인과 같이 골밀도가 낮거나 골이 심하게 흡수가 되었거나 골재생이 느린 사람의 경우, 상기 픽스쳐가 턱뼈에 제대로 고정되지 못할 수 있기 때문에, 자가골, 동종골 및 합성골 등의 인공 뼈를 이식하는 과정을 거쳐야 한다. 이때, 턱뼈에 이식된 골 이식재는 흡수가 되면서 자가골로 대체가 이루어져야 하므로 오랜 기간이 소요되며, 이 과정에서 높은 외력이 작용하는 구강 환경에서 견디어야 하므로 티타늄과 같이 연성이 있으면서도 강성이 있는 재료가 메쉬로 적용된다. 하지만 티타늄 메쉬는 생체불활성이어서 골 이식재가 골화된 이후에는 제거를 위한 2차 수술을 해야 하는 번거로움이 있기 때문에 근래 생체흡수성의 마그네슘 메쉬가 고려되고 있다. 하지만 마그네슘 메쉬는 티타늄 소재 메쉬처럼 표면에 나노튜브층을 형성할 수가 없어서 생체활성을 조절하거나 골흡수를 억제하거나 신생골 생성을 촉진하는 약물을 탑재하는데 한계가 있다.
따라서 본 발명자들은 상기의 문제를 해결하기 위하여, 양친매성 블록 공중합체인 하이드로겔에 HEMA(2-Hydroxyethyl methacrylate)와 methacrylic anhydride(MA) 등을 첨가하여 하이브리드겔을 제조한 다음 여기에 약물을 탑재하여 마그네슘 메쉬와 함께 적용함으로써 마그네슘 메쉬 적용부를 적용하였을 때 골재생과 함께 임플란트의 초기 유지력을 획기적으로 개선할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
한국특허등록 제10-0644296호(2006.11.02. 공고) 한국특허공개 제10-2012-0074087호(2012.07.05. 공개)
본 발명의 목적은 임플란트의 매식 후 또는 임플란트가 식립되는 턱뼈에서 골량이 부족할 때 시행하는 골이식 후 초기의 유지력을 획기적으로 개선하는 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 마그네슘 메쉬로 이루어진 기재층 및 상기 기재층의 외부 및 내부 표면 중의 어느 하나 이상에 적용되며, 파골세포 증식 억제제 및 조골세포 증식 촉진제 중의 어느 하나 이상을 포함하는 하이브리드겔로 이루어진 피층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임플란트의 식립부의 골생성 유도용 조성물을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 하이드로겔은 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트, 메타아크릴릭 안하이드라이드, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 및 정제수로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 하이드로겔은 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트 57 내지 87 중량부, 메타아크릴릭 안하이드라이드 1.5 내지 2.5 중량부, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체 8 내지 32 중량부, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 2 내지 8 중량부 및 정제수 잔량으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 파골세포 증식 억제제는 반드시 이로 제한되는 것은 아니지만, 비스포스포네이트계 약물 및 데노수맵으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어진다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면 상기 조골세포 증식 촉진제는 반드시 이들로 제한되는 것은 아니지만, 테리파라파이드(teriparatide) 및 스트론튬라네레아트(strontium ranelate)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어진다.
또한, 본 발명의 목적은 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트, 메타아크릴릭 안하이드라이드, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 및 정제수 또는 산성용액를 혼합하고 성형틀에 주입한 후에 자외선을 조사하여 가교하는 하이드로겔 제조단계, 파골세포 증식 억제제 및 조골세포 증식 촉진제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 정제수 또는 생리식염수에 희석하는 희석단계, 및 상기 하이드로겔 제조단계(S101)를 통해 제조된 하이드로겔을 상기 희석단계를 통해 제조된 희석액에 함침하는 약물탑재단계(S105)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립부의 골 생성 유도용 조성물의 제조방법을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 하이드로겔제조단계는 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트 57 내지 87 중량부, 메타아크릴릭 안하이드라이드 1.5 내지 2.5 중량부, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체 8 내지 32 중량부, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 2 내지 8 중량부 및 정제수 잔량을 혼합하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 하이드로겔제조단계의 산성용액은 pH 1 내지 5의 산 용액이다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 자외선 조사는 파장이 360 내지 370nm인 자외선을 15 내지 25분 동안 조사하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 희석단계는 정제수 100 중량부에 파골세포 증식 억제제 및 조골세포 증식 촉진제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 1 내지 1.5 중량부를 혼합하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 하이드로겔함침단계는 20 내지 30시간 동안 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 하이드로겔제조단계와 상기 하이드로겔함침단계 사이에는 상기 하이드로겔제조단계를 통해 제조된 하이드로겔을 증류수에 70 내지 75시간 동안 함침하여 미반응물을 제거하는 미반응물제거단계가 더 진행되는 것으로 한다.
본 발명에 따른 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물 및 그 제조방법은 임플란트가 식립되는 턱뼈에 적용되어 골흡수를 유도하는 파골세포의 기능을 감소시키거나 조골세포의 활성을 촉진하도록 하여 골재생 속도와 골밀도를 향상시키기 때문에 임플란트 식립 초기의 유지력을 증가시키므로 임플란트의 식립 효율을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 4를 통해 제조된 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물에 함유된 파골세포 증식 억제제인 이반드론산나트륨의 방출량을 시간에 따라 측정하여 나타낸 그래프이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물은 아래 도 1에 나타낸 바와 같이 마그네슘 메시로 이루어진 기재층(10) 및 상기 기재층(10)의 외부 표면 및 내부 표면 중의 어느 하나 이상에 형성되며, 파골세포 증식 억제제 및 조골세포 증식 촉진제 중의 어느 하나 이상이 함유된 하이드로겔로 이루어진 피층(20)으로 이루어진다.
상기 기재층(10)으로 적용되는 마그네슘 메시는 종래에 티타늄 메시와 같이 턱뼈에 이식될 골 이식재를 한곳으로 모아주고, 생체 연조직이 골이식 부위로 침투하는 것을 방지하기 역할을 하는데, 마그네슘 메시는 턱뼈 부분에 적용된 후에 산화를 통해 분해되기 때문에 티타늄 메시와 같이 별도의 제거과정을 거치지 않아도 되는 장점을 나타낸다.
그러나, 마그네슘 메시는 약 일주일 정도가 경과하면 산화를 통해 분해되기 시작하기 때문에 골 이식재가 자리를 잡기에 시간이 부족하고, 또한, 초기 유지력을 개선하기 위해 상기와 같이 파골세포 증식 억제제 및 조골세포 증식 촉진제 중의 어느 하나 이상이 함유된 하이드로겔로 이루어진 외피층(20)을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 외피층(20)은 상기 기재층(10)의 외표면에 형성되며, 파골세포 증식 억제제 및 조골세포 증식 촉진제 중의 어느 하나 이상이 함유된 하이드로겔로 이루어진다.
상기 하이드로겔은 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트, 메타아크릴릭 안하이드라이드, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 및 정제수로 이루어진다.
바람직하게는 상기 하이드로겔은 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트 57 내지 87 중량부, 메타아크릴릭 안하이드라이드 1.5 내지 2.5 중량부, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체 8 내지 32 중량부, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 2 내지 8 중량부 및 정제수 잔량으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기의 성분으로 이루어지는 하이드로겔은 수용성 고분자가 물리적 또는 화학적인 결합에 의해 3차원적인 망상구조를 이룬 친수성 물질로서 다량의 물을 흡수하여 팽윤이 되지만 물에 녹지 않고 그 형태를 유지하며, 높은 수분 함량, 다공성의 구조, 상대적으로 부드러운 물성, 우수한 생체적합성, 그리고 세포 외 기질과의 물리적 유사성 등으로 인해 약물전달시스템, 조직공학 지지체(scaffold), 바이오센서 등의 생체의료분야에서 광범위하게 적용될 수 있다.
일반적으로, 친수성 고분자 네트워크 구조의 하이드로겔은 난용성 약물의 용해와 전달이 용이하지 않기 때문에 친수성과 소수성을 겸비한 양친매성 블록 공중합체를 이용하는 방법을 고려해야 하며, 본 발명에서는 하이드로겔이 상기와 같이 친수성과 소수성을 겸비할 수 있도록 양친매성 블록 공중합체로서 친수성의 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide; PEO)와 소수성의 폴리프로필렌옥사이드(polypropylene oxide; PPO)로 이루어진 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체를 사용하였다.
특히, 상기의 성분으로 이루어지는 하이드로겔은 다공성 구조로 인해 파골세포 증식 억제제 또는 조골세포 증식 촉진제가 함유된 후에는 파골세포 증식 억제제 또는 조골세포 증식 촉진제를 서서히 방출하여 오랜 기간 동안 파골세포의 증식 억제 효과 또는 조골세포의 증식 촉진 효과를 나타낼 수 있도록 한다.
하이드로겔은 사람의 겉 피부 혹은 사람의 세포기질과 동일한 물성으로 섬세하게 구성된 것으로, 시술 후 별도로 제거하지 않아도 되는 성분인데, 상기 기재층(10)으로 사용되는 마그네슘 메시의 급격한 산화분해를 방지하고 마그네슘 메시의 기능성을 보조하며, 상기에 나타낸 바와 같이 친수성 및 소수성 약물이 잘 탑재되도록 하는 역할을 한다.
이때, 상기 파골세포 증식 억제제는 비스포스포네이트(Bisphosphonate)계 약물 및 데노수맵(Denosumab)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 비스포스포네이트계 약물은 칼슘 및 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)에 대하여 높은 친화력을 가지므로 골에 용이하게 부착이 되고, 골 흡수가 진행되는 과정에서는 파골세포 내로 유입되어 기능을 떨어뜨려서 골 흡수를 강력하게 억제할 뿐만 아니라 종국에는 세포자연사(apoptosis)를 유발한다.
더욱 상세하게 설명하면, 비스포스포네이트계 약물은 칼슘과 hydroxyapatite에 높은 친화성을 가지고 있기 때문에 골에 부착되어 골대사에 영향을 미치는데, 골 흡수가 일어나는 과정에서 파골세포가 비스포스포네이트계 약물을 섭취하면, 파골세포 내 세포골격이 파괴되고 골흡수 기능이 소실되어 고사될 뿐만 아니라, 파골세포의 분화를 억제하고 더 나아가 조골세포에 의해 파골세포의 활성이 억제되므로 골흡수가 강력하게 억제된다.
또한, 비스포스포네이트계 약물은 생체흡수율이 매우 낮아 경구투여 시 소량만 흡수되는데, 예를 들어 알렌드로네이트는 약 0.7%만 흡수되는 것으로 알려져 있다.
이러한 비스포스포네이트계 약물은 파미드로네이트, 알렌드로네이트, 리세드로네이트, 이반드로네이트 및 졸레드로네이트 등이 있으며, 폐경 후 골다공증 환자, 스테로이드 유발 골다공증 환자, 남성 골다공증 등의 치료에 사용되고 있다.
또한, 상기 데노수맵은 RANKL(Receptor activator of nuclear factor kappa-kB ligand)에 대한 단일클론 항체로 파골세포의 활성화를 억제하는 역할을 한다.
일반적으로, 조골세포 또는 활성화된 면역세포의 RANKL가 파골세포에 위치한 수용체(RANK)와 결합해야 파골세포가 형성되는데, 상기 데노수맵은 파골세포의 활성화를 억제하기 때문에 조골세포 또는 활성화된 면역세포의 RANKL가 파골세포의 수용체과 결합하지 못하도록 한다.
특히, 임플란트에 국소적으로 비스포스포네이트계 약물을 탑재처리하였을 때 탑재하지 않은 경우에 비해 조기에 더 많은 골이 생성되고 더 높은 골-임플란트 접촉(bone-to-implant contact)을 보인 것이 보고된 바 있으며(Meraw 등, 1999, Zuffetti 등, 2009). 이러한 점을 고려할 때 치과용 임플란트의 매식 직후 임플란트 식립부에서 비스포스포네이트계 약물이 방출될 경우 임플란트 식립부에서 초기의 골흡수를 야기하는 파골세포의 기능이 억제되어 임플란트 식립 초기에 안정된 유지력을 얻을 수 있을 것이다.
상기 조골세포 증식 촉진제로는 테리파라파이드(teriparatide), 스트론튬라네레아트(strontium ranelate) 등이 있으며, 치과용 임플란트의 매식 직후 임플란트 식립부에서 조골세포 증식 촉진제가 방출될 경우 임플란트 식립부에서 파골세포의 기능을 억제하거나 조골세포의 기능을 촉진하여 또는 파골세포 증식 억제제 및 조골세포 증식 촉진제를 혼합 상태로 처리하여 임플란트 식립 초기에 안정된 유지력을 얻을 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 임플란트 식립부 골생성 유도용 조성물의 제조방법은, 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트, 메타아크릴릭 안하이드라이드, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 및 정제수 또는 산성용액을 혼합하고 마그네슘 메시가 개개된 성형틀에 주입한 후에 자외선을 조사하여 가교하는 하이드로겔제조단계(S101), 파골세포 증식 억제제 및 조골세포 증식 촉진제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 정제수 또는 생리식염수에 희석하는 희석단계(S103) 및 상기 하이드로겔제조단계(S101)를 통해 제조된 하이드로겔을 상기 희석단계(S103)를 통해 제조된 희석액에 함침하여 약물을 탑재하는 하이드로겔약물탑재단계(S105)로 이루어진다.
상기 하이드로겔제조단계(S101)는 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트, 메타아크릴릭 안하이드라이드, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 및 정제수 또는 산성용액을 혼합하고 마그네슘 메시가 개재된 성형틀에 주입한 후에 자외선을 조사하여 가교하는 단계로, 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트 57 내지 87 중량부, 메타아크릴릭 안하이드라이드 1.5 내지 2.5 중량부, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체 8 내지 32 중량부, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 2 내지 8 중량부, 및 정제수 또는 산성용액 잔량을 혼합하고, 마그네슘 메시가 개개된 성형틀에 주입한 후에 파장이 360 내지 370nm인 자외선을 15 내지 25분 동안 조사하여 이루어진다.
상기 하이드로겔제조단계(S101)에서 사용될 수 있는 산성용액은 pH 1 내지 5, 바람직하게는 pH 1 내지 4, 보다 바람직하게는 pH 1 내지 3, 보다 더 바람직하게는 pH 1.5 내지 2.5의 산 용액이다. 상기 산은 염산, 황산, 아세트산 등일 수 있으며, 바람직하게는 염산이다.
상기 하이드로겔제조단계(S101)의 자외선 조사는 파장이 360 내지 370nm인 자외선을 15 내지 25분 동안 조사하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기의 과정에서 사용되는 마그네슘 메시와 상기의 과정을 통해 제조되는 하이드로겔의 물성 및 효능은 상기 임플란트의 식립을 위한 골 생성용 조성물에 기재된 내용과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 희석단계(S103)는 파골세포 증식 억제제 또는 조골세포의 증식 촉진제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 정제수 또는 생리식염수에 희석하는 단계로, 정제수 100 중량부에 상기 파골세포 증식 억제제 파골세포 증식 억제제 및 조골세포 증식 촉진제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 1 내지 1.5 중량부로 혼합하여 희석시키는 과정으로 이루어진다.
이때, 상기 파골세포 증식 억제제 또는 조골세포 증식 촉진제에 대한 구체적인 설명은 상기 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물에 기재된 내용과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 하이드로겔함침단계(S105)는 상기 하이드로겔제조단계(S101)를 통해 제조된 하이드로겔을 상기 희석단계(S103)를 통해 제조된 희석액에 함침하는 단계로, 상기 하이드로겔제조단계(S101)를 통해 제조된 하이드로겔을 상기 희석단계(S103)를 통해 제조된 희석액에 20 내지 30시간 동안 함침하는 과정으로 이루어진다.
상기의 과정으로 이루어지는 하이드로겔함침단계(S105)를 거치면, 상기 희석단계(S103)를 통해 희석된 파골세포 증식 억제제 성분인 비스포스포네이트 및 데노수맵 등이나 조골세포 증식 촉진제 성분인 테리파라파이드 및 스트론튬라네레아트 등이 하이드로겔에 존재하는 다수의 기공층에 흡수되며, 기공층에 흡수된 비스포스포네이트 및 데노수맵 등과 같은 파골세포 증식 억제제 및/또는 조골세포 증식 촉진제는 서서히 방출되어 파골세포 증식 억제 효과, 조골세포 증식 촉진 효과, 및 골다공증 예방 효과가 오랜기간 지속되는 골생성 유도용 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 상기 하이드로겔제조단계(S101)와 상기 하이드로겔함침단계(S103) 사이에는 상기 하이드로겔제조단계(S101)를 통해 제조된 하이드로겔을 증류수에 70 내지 75시간 동안 함침하여 미반응물을 제거하는 미반응물제거단계(S102)가 더 진행될 수도 있는데, 상기와 같이 하이드로겔제조단계(S101)를 통해 제조된 하이드로겔을 증류수에 함침하여 미반응물을 제거하게 되면 미반응물이 용출되어 체내로 섭취되었을 때, 체내의 내분비계를 교란하는 부작용을 차단하여 인체에 무해한 골생성 유도용 조성물을 제공할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 골생성 유도용 조성물의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<실시예 1>
2-히드록시에틸 메타아크릴레이트 87g, 메타아크릴릭 안하이드라이드 2g, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체 2g, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 1g 및 정제수 8g을 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물을 가로 10mm×세로 10mm×두께 60㎛인 마그네슘 메시가 개재된 실리콘으로 이루어진 성형틀에 주입한 후에 파장이 365nm인 자외선을 20분 동안 조사하여 내부에 마그네슘 메시가 개개된 직경 10mm×두께 100㎛인 하이드로겔을 제조하고, 상기 하이드로겔을 증류수에 72시간 동안 함침하여 미반응물을 제거한 후에, 미반응물이 제거된 하이드로겔을 정제수 100 중량부와 이반드론산나트륨 1.125 중량부가 혼합된 희석액에 24시간 동안 함침하여 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되,
2-히드록시에틸 메타아크릴레이트 77g, 메타아크릴릭 안하이드라이드 2g, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체 4g, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 1g 및 정제수 16g을 혼합하여 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되,
2-히드록시에틸 메타아크릴레이트 67g, 메타아크릴릭 안하이드라이드 2g, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체 6g, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 1g 및 정제수 24g을 혼합하여 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물을 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되,
2-히드록시에틸 메타아크릴레이트 57g, 메타아크릴릭 안하이드라이드 2g, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체 8g, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 1g 및 정제수 32g을 혼합하여 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 4를 통해 제조된 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물에 함유된 파골세포 증식 억제제인 이반드론산나트륨의 방출량을 측정하여 아래 표 1 및 도 4에 나타내었다.
{단, 이반드론산나트륨의 방출량은 상기 실시예 1 내지 4를 통해 제조된 임플란트의 식립을 위한 골 생성용 조성물을 증류수에 7일 동안 함치한 후에 자외선-가시광선 분광광도계(UV-Vis spectrophotometer, Nano-MD, Sinco)로 wavelength accuracy ±1㎚ 정밀도에서 정량적으로 측정하는 방법을 이용하였다.}
<표 1>
Figure pat00001
상기 표 1 및 아래 도 4에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 4를 통해 제조된 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물은 파골세포 증식 억제제인 이반드론산나트륨이 오랜시간 동안 안정적으로 방출되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물 및 그 제조방법은 임플란트가 식립되는 턱뼈에 적용되어 파골세포의 증식은 억제하고, 조골세포의 증식을 촉진하여 골재생 속도와 골밀도를 향상시키기 때문에 임플란트의 식립효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.
10 ; 기재층
20 ; 피층
S101 ; 하이드로겔제조단계
S102 ; 미반응물제거단계
S103 ; 희석단계
S105 ; 하이드로겔함침단계

Claims (9)

  1. 마그네슘 메시로 이루어진 기재층; 및
    상기 기재층의 외부 및 내부 표면 중의 어느 하나 이상에 형성되며, 파골세포의 증식 억제제 또는/및 조골세포의 증식 촉진제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이 함유된 하이드로겔로 이루어진 피층;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이드로겔은 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트 57 내지 87 중량부, 메타아크릴릭 안하이드라이드 1.5 내지 2.5 중량부, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체 8 내지 32 중량부, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 2 내지 8 중량부, 및 정제수 또는 산성 용액 잔량으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 파골세포 증식 억제제는 비스포스포네이트 및 데노수맵 또는 스트론튬 라넬레이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 조골세포 증식 촉진제는 테리파라파이드(teriparatide) 및 스트론튬라네레아트(strontium ranelate)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물.
  5. 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트, 메타아크릴릭 안하이드라이드, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 및 정제수 또는 산성용액을 혼합하고 마그네슘 메시가 개개된 성형틀에 주입한 후에 자외선을 조사하여 가교하는 하이드로겔제조단계;
    파골세포의 증식 억제제 또는/및 조골세포의 증식 촉진제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 정제수 또는 생리식염수에 희석하는 희석단계; 및
    상기 하이드로겔제조단계를 통해 제조된 하이드로겔을 상기 희석단계를 통해 제조된 희석액에 함침하는 하이드로겔함침단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 하이드로겔제조단계는 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트 57 내지 87 중량부, 메타아크릴릭 안하이드라이드 1.5 내지 2.5 중량부, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드 삼원 공중합체 8 내지 32 중량부, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 2 내지 8 중량부, 및 정제수 또는 산성용액 잔량을 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물의 제조방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 자외선 조사는 파장이 360 내지 370 nm인 자외선을 15 내지 25분 동안 조사하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물의 제조방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 하이드로겔함침단계는 20 내지 30시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물의 제조방법.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 하이드로겔제조단계와 상기 하이드로겔함침단계 사이에는 상기 하이드로겔제조단계를 통해 제조된 하이드로겔을 증류수에 70 내지 75시간 동안 함침하여 미반응물을 제거하는 미반응물제거단계가 더 진행되는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립부의 골생성 유도용 조성물의 제조방법.
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