KR960014022B1 - Biodegradable chitin filament and fiber for surgical sutures - Google Patents

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Abstract

The biodegradable fiber, a complex of chitin & cellulose (which is called a chitulose), is prepared by melting chitin and plant cellulose in a soluble solvent; and spining under moisture condition. The chitulose is useful for the prodn. of a biodegradable surgical suture, and a chitulose resin which is applicable to an artificial skin, an edible packing material for food.

Description

셀룰로오스로 개질된 생분해성 키틴 봉합사, 섬유 및 키틴 수지Biodegradable Chitin Suture, Fiber and Chitin Resin Modified with Cellulose

본 발명은 생분해성 키틴 섬유 및 수지, 더욱 상세하게 설명하자면 키틴에 소량의 식물계 셀룰로오스을 용착시킴으로써 생분해 속도 및 기계적 물성을 개선시킨 성분해성 섬유, 생체 흡수성 키틴 봉합사 및 수지에 관한 것이다.The present invention relates to biodegradable chitin fibers and resins, and more particularly, to soluble fibers, bioabsorbable chitin sutures and resins which improve biodegradation rate and mechanical properties by depositing a small amount of plant-based cellulose on chitin.

키틴은 폴리(N-아세틸-O-글루코사민)으로 이루어진 다당류로서, 갑각류의 외골격 등 천연에 널리 존재한다. 키틴은 상기 반복 단위 외에 1개의 아미노아세틸기를 갖는다.Chitin is a polysaccharide composed of poly (N-acetyl-O-glucosamine) and is widely present in nature such as the exoskeleton of shellfish. Chitin has one aminoacetyl group in addition to the above repeating unit.

키틴을 섬유화하여 흡수성 봉합사로 사용하는 것은 일본국 특허 출원 제55-152558호 및 일본국 특허 출원 제55-164268호에 이미 개시되어 있다. 그러나, 종래의 생체 흡수성 키틴 봉합사는 생체 흡수성이 너무 빠르기 때문에 단기간내에 강도가 저하되는 문제점을 갖고 있다. 일반적으로, 생체 흡수성 봉하사는 사용 후 치유가 충분히 진행되는 10 내지 15일간까지는 충분한 강도를 유지하지만, 그 이후에는 가능한 한 빨리 생체내에 흡수되는 것이 바람직하다. 따라서, 종래의 생체 흡수성 봉합사는 이러한 점에서 바람직하지 못하다.The use of fibrillated chitin as an absorbent suture is already disclosed in Japanese Patent Application No. 55-152558 and Japanese Patent Application No. 55-164268. However, conventional bioabsorbable chitin sutures have a problem that their strength decreases in a short time because the bioabsorbability is too fast. In general, the bioabsorbable sewing thread maintains sufficient strength for 10 to 15 days after sufficient healing progresses after use, but is then preferably absorbed in vivo as soon as possible. Thus, conventional bioabsorbable sutures are undesirable in this regard.

본 발명자들은 사용 초기, 예를 들면 생체 내에 매몰된 후 10 내지 15일까지는 매몰시에 가까운 강도를 유지하나, 그 기간이 경과한 후에는 생체 내로 급속하게 흡수되는 봉합사를 제조하기 위하여 키틴으로 이루어진 생체 흡수성 봉합사에 관하여 연구를 거듭한 결과, 키틴과 셀룰로오스을 용액화한 다음 습식 방사하여 제조한 복합체로 만든 봉합사가 수술후 초기의 생체 흡수 속도를 억제하는 효과가 있다는 것을 발견하여 본 발명의 완성하기에 이르렀다.The present inventors maintain a close strength at the beginning of use, for example, until buried up to 10 to 15 days after being buried in a living body, but after that period of time, the living body is made of chitin to prepare a suture that is rapidly absorbed into the living body. As a result of repeated studies on absorbent sutures, it was found that sutures made of a composite prepared by liquefying chitin and cellulose followed by wet spinning have the effect of inhibiting the initial bioabsorption rate after surgery, thus completing the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 키틴 봉합사의 초기 생체 흡수 속도를 조절하여 생체 흡수성 봉합사로서 이상적인 생체 흡수 속도를 갖는 봉합사를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a suture having an ideal bioabsorption rate as a bioabsorbable suture by adjusting the initial bioabsorption rate of a conventional chitin suture.

본 발명의 다른 목적은 상기 이상적인 생체 흡수 속도를 갖는 봉합사의 제조에 적합한 생분해성 섬유를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a biodegradable fiber suitable for the production of sutures having the ideal bioabsorption rate.

본 발명의 이러한 목적은 키틴과 셀루로오스의 혼합 용액을 습식 방사하여 키틴-셀루로오스 복합체(이하, 키툴로오스라 부름) 섬유를 제조하고, 이로부터 통상의 방법으로 생체 흡수 속도를 개선시킨 생체 흡수성 키틴 봉합사를 제조하므로써 달성될 수 있다.This object of the present invention is to wet spin a mixed solution of chitin and cellulose to produce a chitin-cellulose complex (hereinafter referred to as chitulose) fiber, from which the rate of bioabsorption is improved by a conventional method. This can be achieved by making a bioabsorbable chitin suture.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 첫 번째 특징은 키툴로오스 섬유에 관한 것이다. 본 발명에 따른 키툴로오스 섬유는 키틴과 셀룰로오스를 혼합하여 이 양성분을 용해시킬 수 있는 적당한 용매 중에 용해시켜 키툴로오스 용액을 얻고, 이를 습식 방사법으로 노즐을 통해 응고액 속으로 압출시키고, 권취시킴으로써 제조된다.A first feature of the invention relates to chitulose fibers. The chitulose fibers according to the present invention are mixed with chitin and cellulose in a suitable solvent capable of dissolving this cationic component to obtain a chitulose solution, which is extruded through a nozzle into a coagulating solution by a wet spinning method, and wound up. It is prepared by making.

본 발명의 키툴로오스 섬유를 구성하는 키틴 및 셀룰로오스는 각각 그 장체 이외에 그들의 유도체를 사용할 수도 있다. 키틴은 갑각류, 곤충류 등의 외골격을 산 처리와 아울러 염기 처리하여 단백질과 탄산칼슘을 분리·정제하는 것으로 조제할 수 있고, 셀룰로오스도 목질로부터 분리·정제하여 조제할 수 있다.Chitin and cellulose constituting the chitulose fibers of the present invention may be used in addition to their derivatives, respectively. Chitin can be prepared by separating and purifying proteins and calcium carbonate by treating the exoskeleton such as crustaceans and insects with acid treatment and base treatment. Cellulose can also be prepared by separating and purifying cellulose from wood.

또한, 본 발명의 키툴로오스 섬유를 제조하기 위해서는, 키틴과 셀룰로오스를 동시에 용해시킬 수 있는 용매를 선택하는 것이 중요하다. 이러한 용매로는, 예를 들면 삼염화아세트산과 염소화탄화수소의 혼합물 또는 이염화아세트산과 연소화탄화수소의 혼합물 및 디메틸아세트아미드와 염화리튬의 혼합물 또는 N-메틸 피롤리돈과 염화리튬의 혼합물 등을 사용할 수 있다.In addition, in order to manufacture the chitulose fibers of the present invention, it is important to select a solvent capable of dissolving chitin and cellulose at the same time. As such a solvent, for example, a mixture of trichloroacetic acid and chlorinated hydrocarbons, a mixture of dichloroacetic acid and combustion hydrocarbons, a mixture of dimethylacetamide and lithium chloride, or a mixture of N-methyl pyrrolidone and lithium chloride can be used. have.

바람직한 키툴로오스 섬유는 단사 데니어가 0.5~20d이고, 건강도(乾强度)가 2g/d이상, 더욱 바람직하게는 3g/d이상, 가장 바람직하게는 4g/d 이상인 것이다.Preferred chitulose fibers have a single yarn denier of 0.5 to 20 d, and a health level of 2 g / d or more, more preferably 3 g / d or more, and most preferably 4 g / d or more.

본 발명의 또 다른 특징은 키툴로오스 섬유로부터 제조되는 이상적인 생체 흡수 속도를 갖는 키툴로오스 봉합사에 관한 것이다.Another feature of the invention relates to a chitulose suture having an ideal bioabsorption rate made from chitulose fibers.

본 발명에 따른 키툴로오스 섬유로부터 키툴로오스 봉합사를 제조하는 방법은 한정되지 않고, 여러 가지 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 총데니어가 20~200d인 키툴로오스 섬유를 10~20가닥 정도 뭉치거나 연사하는 것으로 제조할 수 있다.The method for producing the chitulose suture from the chitulose fibers according to the present invention is not limited, and various methods can be used. For example, it can be produced by agglomeration or twisting about 10 to 20 strands of chitulose fibers having a total denier of 20 ~ 200d.

봉합사로는 미합중국 약전(USP) XX 759 페이지에 기재되어 있는 흡수성 수술 봉합사(Absorbable Surgical Suture)의 표 1의 USP 크기 12-0호 내지 12-5호의 것이 바람직하게 사용될 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.Sutures may be preferably used USP size 12-0 to 12-5 of Table 1 of the Absorbable Surgical Suture described in USP XX 759, but is not limited thereto. no.

본 발명의 키툴로오스 섬유로부터 제조되는 생체 흡수성 봉합사의 유연성과 생체 흡수 속도는 키틴에 첨가되는 셀룰로오스의 양에 따라 달라진다. 키틴에 대한 셀룰로오스 함량을 변화에 변화에 따라 강도 변화가 생기는 메카니즘은 키틴의 딱딱하면서도 부드러운 성질을 가져오는 키틴의 당사슬과 사슬 사이의 수소 결합과 사슬내에서의 수소 결합에 셀룰로오스가 갖는 질긴 성질을 가져오는 수소 결합이 뭉쳐 두 물질을 혼합하여 용액화시켰을 때, 유연하면서도 질긴 성질을 갖는 봉합사가 되는 것이다. 따라서, 본 발명의 키툴로오스 섬유로 이루어진 생체 흡수성 봉합사의 생체 흡수 속도는 용이하게 조절될 수 있다. 즉, 키틴에 첨가되는 셀룰로오스의 양을 변화시킴으로써 다양한 생체 흡수 속도를 갖는 생체 흡수성 봉합사를 제조할 수 있다. 일반적으로, 셀룰로오스는 6 내지 15%의 양으로 첨가하는 것이 바람직하다.The flexibility and bioabsorption rate of the bioabsorbable suture made from the chitulose fibers of the present invention depend on the amount of cellulose added to the chitin. The mechanism by which the strength changes as the cellulose content of chitin is changed is due to the toughness of cellulose in the hydrogen bonds between the sugar chains and the chains and the hydrogen bonds in the chains. When hydrogen bonds come together to mix and liquefy the two materials, they become sutures with flexible and tough properties. Therefore, the bioabsorption rate of the bioabsorbable suture made of the chitulose fibers of the present invention can be easily controlled. That is, bioabsorbable sutures having various bioabsorption rates can be prepared by varying the amount of cellulose added to the chitin. In general, the cellulose is preferably added in an amount of 6 to 15%.

본 발명의 생체 흡수성 봉합사는 생체 내에 사용한 경우, 사용 초기인 10 내지 15일간까지는 키틴만으로 이루어진 봉합사보다 강도 유지율이 높지만, 이 기간이 후에는 생체 내에 빠르게 흡수되는 성질을 갖기 때문에, 생체 흡수성 봉합사로서 이상적인 것이다.When used in vivo, the bioabsorbable suture of the present invention has a higher strength retention than the suture composed of chitin only for 10 to 15 days, which is the first time of use. However, since the bioabsorbable suture has a property of being rapidly absorbed into the body after this period, it is ideal as a bioabsorbable suture. will be.

또한, 본 발명의 키툴로오스 수지는 생분해성 기저귀, 인공 피부, 의약품 배출 조정 포장재, 고속 치료용 생반창고 및 인간이 섭취할 수 있는 생분해성 식품 포장 재료로도 응용될 수 있다.In addition, the chitulose resin of the present invention can also be applied to biodegradable diapers, artificial skin, drug release control packaging material, fast-treatment bandages, and biodegradable food packaging materials for human consumption.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited by these examples.

비교예 게 갑각으로부터 추출한 키틴(Sigma Co. 공급)을 분쇄기[Cutting Mill Willy, Model No. C-CMA(제일과학 11-06)]로 100메쉬되게 분말화하였다. 이 분말 10㎏을 200리터의 2N-염화 수용액으로 실온에서 4시간 처리하고 1N-수산화나트륨 수용액으로 중화하여 증류수로 충분히 수세한 다음에 여과하여 건조한후 용매[디메틸아세트아미드(dimethylacetamide, DMAc : 염화리튬=20: 1.5(중량비)]에, 키틴을 1.5%되게 실온에서 용액화시키고 여과·탈포하여 투명하게 방사가능한 점도(약 350포이즈)를 가진 균일한 용액을 얻었다. 이 용액을 방사통에 넣고 질소 가스를 압력 약 8.4㎏/㎠(120psi)로 송액하고 0.15㎜ψ, 300구멍의 노즐로부터 메탄올안으로 토출시켜 응고시킨 후, 10m/분의 속도로 권취하여 단사 데니어가 8d인 키틴 섬유를 얻었다. 이 키틴 섬유를 멸균한 후 한 가다씩 체중이 400~500g인 쥐의 등근육에 매몰하고 시간의 경화에 따라 채취하여 분해 정도를 주사 현미경으로 관찰하였으며(표 1), 토양(야산에서 채취)에서의 분해 정도를 알아보기 위하여 3리터 짜리 화분에 매몰한 후 시간의 경과에 따른 관찰한 결과, 1개월 후에는 18%가 분해되었으며, 2개월 후에는 29%가, 6개월 후에는 완전히 분해되었다.Comparative Example Chitin (supplied by Sigma Co.) extracted from shellfish was milled [Cutting Mill Willy, Model No. C-CMA (Cheil Science 11-06)] to powder to 100 mesh. 10 kg of this powder was treated with 200 liters of 2N aqueous chloride solution at room temperature for 4 hours, neutralized with 1N aqueous sodium hydroxide solution, washed with distilled water sufficiently, filtered and dried, followed by drying with solvent [dimethylacetamide (DMAc: lithium chloride). = 20: 1.5 (weight ratio)], the chitin was liquefied at room temperature to 1.5%, filtered and degassed to obtain a homogeneous solution with a transparent spinnable viscosity (about 350 poise). Was fed at a pressure of about 8.4 kg / cm 2 (120 psi), discharged into a methanol from a nozzle of 0.15 mm ψ and 300 holes to solidify, and then wound up at a speed of 10 m / min to obtain chitin fibers having a single yarn denier of 8 d. After sterilizing the fibers, they were immersed in the back muscles of rats weighing 400-500 g, and collected according to the curing time. The degree of degradation was observed under a scanning microscope (Table 1). After observation with the lapse of 3 l pots and then buried in the old time as a result, after 1 months to determine the degradation degree of 18% degradation it was 29% after 2 months, 6 months was completely decomposed.

이러한 종래의 키틴 봉합사의 물리적 성질을 표 2에 비교예로서 기술하였다.The physical properties of these conventional chitin sutures are described as comparative examples in Table 2.

a : 신장률(%), b : 파괴력(g), c : 데니어, d : 강도(g/d)a: elongation (%), b: breaking force (g), c: denier, d: strength (g / d)

실시예 1 게 갑각으로부터 추출한 키틴(Sigma Co. 공급)을 분쇄기[Cutting Mill Willy, Model No. C-CMA(제일과학 11-06)]로 100메쉬되게 분말화하였다. 이 분말 10㎏을 200리터의 2N-염산 수용액으로 실온에서 4시간 처리하고 1N-수산화나트륨 수용액으로 중화하여 증류수로 충분히 수세한 다음에 여과하여 건조하였다. 이 키틴을 비교예에서와 동일하게 용매[디메틸아세트아미드 : 염화리튬=20 : 1.5(중량비)]에1.5%되게 용액화하였다. 셀룰로오스 시그마사(Sigma Co.)의 α-셀룰로오스 10㎏을 200리터의 증류수에 24시간 침지시킨 다음에 여과하여 메탄올에 5시간 침지하여 팽윤시켰다. 이 팽윤된 셀룰로오스를 상기의 키틴 용액에 키틴에 대하여 중량비로 각각 6.7%, 13.3% 및 26.7%되게 혼합하여 실온에서 용액화시키고 여과·탈포하여 투명하게 방사 가능한 점도(약 360 포이즈)를 가진 균일한 용액을 얻었다. 이 용액을 방사통에 넣고 질소 가스를 압력 약 8.4㎏/㎠(120psi)로 송액하고 0.15㎜ψ, 300구멍의 노즐로부터 메탄올안으로 토출시켜 응고시킨 후, 10m/분의 속도로 권취하여 단사 데니어가 8d인 키툴로오스섬유를 얻었다. 이 키툴로오스 섬유의 물성은 셀룰로오스 함량에 따라 변하는데, 셀룰로오스를 13.3% 첨가였을 때 가장 높았다. 이 때의 건강도, 습강도 및 매듭 강도는 각각 평균 5..5, 3.2 및 4.3g/d이었다. 비교예로서 셀룰로오스가 첨가되지 않는 키틴 섬유의 경우에는 1.5, 1.4 및 1.4g/d이었다.Example 1 Chitin extracted from crab shell (supplied by Sigma Co.) was milled [Cutting Mill Willy, Model No. C-CMA (Cheil Science 11-06)] to powder to 100 mesh. 10 kg of this powder was treated with 200 liter of 2N aqueous hydrochloric acid solution at room temperature for 4 hours, neutralized with 1N aqueous sodium hydroxide solution, washed with distilled water sufficiently, filtered and dried. This chitin was solubilized in a solvent [dimethylacetamide: lithium chloride = 20: 1.5 (weight ratio)] to 1.5% in the same manner as in the comparative example. 10 kg of α-cellulose from cellulose Sigma Co. was immersed in 200 liters of distilled water for 24 hours, filtered and immersed in methanol for 5 hours to swell. The swollen cellulose was mixed with the chitin solution in a weight ratio of 6.7%, 13.3%, and 26.7%, respectively, at room temperature, liquefied at room temperature, filtered, and degassed to obtain a uniform spinning viscosity (about 360 poise). A solution was obtained. The solution was placed in a spinning tube, and nitrogen gas was fed at a pressure of about 8.4 kg / cm 2 (120 psi), discharged into a methanol from a nozzle of 0.15 mm ψ, 300 holes, and coagulated, followed by winding at a speed of 10 m / min. Phosphorus chitulose fibers were obtained. The physical properties of the chitulose fibers varied with the content of cellulose, which was the highest when 13.3% cellulose was added. At this time, the health, wet strength, and knot strength were average 5..5, 3.2, and 4.3 g / d, respectively. As a comparative example, the chitin fibers to which cellulose was not added were 1.5, 1.4 and 1.4 g / d.

이러한 키툴로오스 봉합사의 물리적 성질의 결과를 아래 표 3 및 4에 나타내었다.The results of the physical properties of these kitulose sutures are shown in Tables 3 and 4 below.

a : 신장률(%), b : 파괴력(g), c : 데니어, d : 강도(g/d)a: elongation (%), b: breaking force (g), c: denier, d: strength (g / d)

실시예 2 15리터 용기에 증류수 10리터를 넣고 95℃로 유지시킨 물중탕에 비교에 1 및 실시예 1과 같이 제조한 섬유를 팽팽히 당긴 상태로 30분간 침지한 후 꺼낸 인스트론(Instron)으로 건강도를 측정한 결과를 표 5에 기술하였는데, 종래의 키틴 봉합사의 물성 증가율이 높아졌으나 최종 물성은 여전히 열처리하기 전의 키툴로오스 봉합사에도 미치지 못하였다. 키툴로오스 봉합사는 물 중탕 처리에 의하여 섬유의 강도가 크게 증가되었다.Example 2 10 liters of distilled water was put in a 15 liter container and kept at 95 ° C. for 30 minutes in a state in which the fibers prepared as in Example 1 and Example 1 were squeezed tightly and then immersed in a healthy state with an Instron taken out. The results of the measurement are described in Table 5, where the physical property increase rate of the conventional chitin suture was increased, but the final physical properties were still less than the chitulose suture before heat treatment. Chitulose sutures significantly increased the strength of the fiber by water bath treatment.

a : 중탕 처리 전의 섬유강도(g/d), b : 중탕 처리 후의 섬유 강도(g/d)a: fiber strength before bath treatment (g / d), b: fiber strength after bath treatment (g / d)

실시예 3 게 갑각으로부터 추출한 키틴(Sigma Co. 공급)을 분쇄기[Cutting Mill Willy, Model No. C-CMA(제일과학 11-06)]로 100메쉬되게 분말화하였다. 이 부말 10㎏을 200리터의 2N-염산 수용액으로 실온에서 4시간 처리하여 1N-수산화 나트륨 수용액으로 중화하여 증류수로 충분히 수세한 다음에 여과하여 건조하였다. 셀룰로오스 시그마사(Sigma Co.)의 α-셀룰로오스 10㎏을 200리터의 증류수에 24시간 침지시킨 다음에 여과하여 메탄올에 5시간 침지하였다. 이어서 용매[디메틸 이미다졸리돈(dimethylimidolidome, DAI) : 염화 리튬=20: 0.6(중량비)]에, 키틴 및 셀룰로오스의 중량비가 0%, 10%, 20% 및 35%되게 혼합하여 실온에서 용액화시키고 여과·탈포하여 투명하게 방사 가능한 점도(약 360 포이즈)를 가진 균일한 용액을 얻었다. 이 용액을 방사통에 넣고 질소 가스를 압력 약 8.4㎏/㎠(120psi)로 송액하고 0.15㎜ψ, 300구멍의 노즐로부터 메탄올안으로 토출시켜 응고시킨 후, 10m/분의 속도로 권취하여 단사 데니어가 8.3d인 키툴로오스 섬유를 얻었다.Example 3 Chitin extracted from crab shell (supplied by Sigma Co.) was milled [Cutting Mill Willy, Model No. C-CMA (Cheil Science 11-06)] to powder to 100 mesh. 10 kg of this powder was treated with 200 liter of 2N aqueous hydrochloric acid solution at room temperature for 4 hours, neutralized with 1N aqueous sodium hydroxide solution, washed with distilled water sufficiently, filtered and dried. 10 kg of α-cellulose from cellulose Sigma Co. was immersed in 200 liters of distilled water for 24 hours, and then filtered and immersed in methanol for 5 hours. Subsequently, in a solvent [dimethylimidolidome (DAI): lithium chloride = 20: 0.6 (weight ratio)], the weight ratio of chitin and cellulose was mixed at 0%, 10%, 20%, and 35% to be solution at room temperature. Filtration and defoaming resulted in a homogeneous solution with a transparent spinnable viscosity (about 360 poise). The solution was placed in a spinneret and nitrogen gas was fed at a pressure of approximately 8.4 kg / cm 2 (120 psi), discharged into a methanol from a nozzle of 0.15 mm ψ, 300 holes, and coagulated, followed by winding up at a speed of 10 m / min. A chitulose fiber of d was obtained.

키틴 섬유의 건강도는 평균 3.9g/d이었다. 키툴로오스 섬유의 경우에는 셀룰로오스 함량에 따라 건강도가 변하였는데, 이 중 셀룰로오스가 35% 첨가되었을 때 건강도가 가장 높았으며 이때의 평균 건강도는 5.2g/d이었다. 키틴에 대한 중량비로 35% 이상은 셀룰로오스가 용해되지 않았다. 전체적인 결과를 아래 표 6에 나타내었다.The health of chitin fibers averaged 3.9 g / d. In the case of chitulose fibers, the health level was changed according to the cellulose content. Among them, the health level was the highest when the cellulose was added 35%, and the average health level was 5.2 g / d. At least 35% by weight to chitin did not dissolve the cellulose. The overall results are shown in Table 6 below.

a : 신장률(%), b : 파괴력(g), c : 데니어, d : 강도(g/d)a: elongation (%), b: breaking force (g), c: denier, d: strength (g / d)

실시예 4 실시예 1의 봉합사(키닌 : 셀룰로오스-1.5 : 2.0, 중량비)를 멸균한 후 한 가다씩 체중이 400~500g인 쥐의 등근육에 매몰하고 시간의 경과에 따라 체취하여 봉합사의 분해 정도를 주사 전자 현미경으로 관찰하였다. 이 결과, 매몰 후 14일부터 분해되지 시작하여 40일 후에는 완전히 분해되어 없어졌다. 실시예1의 결과를 나타낸 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 키틴 본합사에 비해 키툴로오스 봉합사의 건강도가 2개 이상 증가하였다. 따라서, 키툴로오스 봉합사는 생체 흡수성 봉합사로서 이상적이다. 또한, 시간에 따른 분해 정도가 다르기 때문에 키틴에 첨가하는 셀룰로오스의 함량을 변화시킴으로써 수술 부위에 따라 적당한 봉합사를 제조할 수 있다.Example 4 After sterilizing the sutures (kinin: cellulose-1.5: 2.0, weight ratio) of Example 1, they were buried in the back muscles of rats each weighing 400-500 g and sieved over time to decompose the sutures. Was observed with a scanning electron microscope. As a result, it started to decompose | disassemble from 14 days after burial, and disappeared completely after 40 days. As can be seen from Table 3 showing the results of Example 1, the health of chitulose sutures increased by two or more compared to chitin main yarn. Thus, chitulose sutures are ideal as bioabsorbable sutures. In addition, since the degree of decomposition varies with time, it is possible to manufacture a suitable suture depending on the surgical site by changing the content of cellulose added to the chitin.

실시예 5 실시예 1의 단사 C를 모다 30가닥으로 하여, 멸균 후 체중이 400~500g인 쥐의 등근육에 매몰하고 시간의 경과에 따라 채취하여 분해 정도를 주사 현미경과 인스트론으로 조사한 결과, 15일 경과 후에는 원래의 강도의 625를 유지하였고, 30일 경과 후에는 20% 유지하였으며, 40일 경과 후에는 강도를 거의 잃었다(표 7). 이 결과를 종래의 키틴 섬유의 분해 정도(표 1)와 비교할때, 본 발명의 키툴로오스 섬유의 분해 속도는 완만하게 조절될 수 있었다. 생체 분해 흡수도는 40일 경과 후에는 50%가 분해되었고, 70일 후에는 완전히 분해되었다.Example 5 The single yarn C of Example 1 was made into 30 strands, and after sterilization, it was buried in the back muscles of a rat weighing 400 to 500 g, collected over time, and the degree of degradation was examined by scanning microscope and instron. After 15 days, the original strength was maintained at 625, after 30 days, 20%, and after 40 days, the strength was almost lost (Table 7). Comparing this result with the degree of degradation of the conventional chitin fibers (Table 1), the degradation rate of the chitulose fibers of the present invention could be controlled gently. The biodegradable absorbency was 50% degraded after 40 days and completely degraded after 70 days.

a : 신장률(%), b : 파괴력(g), c : 데니어, d : 강도(g/d)a: elongation (%), b: breaking force (g), c: denier, d: strength (g / d)

실시예 6 실시예 1의 섬유들의 토양(야산에서 채취)에서는 분해 정도를 알아보기 위하여 3리터 짜리 화분에 매몰한 후 시간의 경과에 따라 변화를 살펴보았다. 1개월 후에는 대략 20% 정도 분해되었고, 2개월 후에는 30%정도 분해되었으며 6개월 후에는 완전히 분해되어 없어졌다. 표 8에 의하면, 종래의 키틴 섬유 A와 본 발명의 키툴로오스 섬유들의 토양에서의 생분해도는 유사하였다. 분해 정도는 현미경으로 관찰한 섬유의 변화 정도에 따라 평가하였다.Example 6 In the soil of the fibers of Example 1 (collected from wild), the change was observed over time after being buried in a 3 liter flowerpot to determine the degree of decomposition. After one month, it degraded by about 20%, after two months it was degraded by 30%, and after six months it completely disintegrated. According to Table 8, the biodegradability in the soil of the conventional chitin fiber A and the chitulose fibers of the present invention was similar. The degree of degradation was evaluated according to the degree of change of the fiber observed under the microscope.

실시예 7 키툴로오스 수지의 인공 피부로의 응용 가능성을 조사하기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다. 실시예 1과 같은 방법으로 여러 가지 용액을 제조하였다. 용액의 조성은 키틴과 셀룰로오스의 용매에 대한 중량비가 각각 1.0%:0%, 1.5%:0.5%, 1.0%:0.5%, 1.5%:1.0% 및 0%:2.0%이었다. 이 용액들을 유리판 위에 캐스팅하여 닥터 나이프(doctor5s Knife) 밀어낸 다음 메탄올을 침지하고, 용매를 제거하여 일정 두께 (약 5㎛)의 필름을 얻었다. 이들 필름에 여러 가지 유기 화합물의 투과량을 조사한 결과를 아래 표 9에 나타내었다. 표 9에서 키틴 1.0%, 셀룰로오스 0.5% 조성의 용액으로부터 얻은 필름이 생화학적으로 가장 활성도가 높았다.Example 7 In order to investigate the applicability of chitulose resin to artificial skin, the following experiment was conducted. Various solutions were prepared in the same manner as in Example 1. The composition of the solution had a weight ratio of chitin and cellulose to a solvent of 1.0%: 0%, 1.5%: 0.5%, 1.0%: 0.5%, 1.5%: 1.0% and 0%: 2.0%, respectively. These solutions were cast on a glass plate to push out Doctor5s Knife, then methanol was immersed, and the solvent was removed to obtain a film of a constant thickness (about 5 μm). The results of examining the permeation amount of various organic compounds on these films are shown in Table 9 below. In Table 9, the film obtained from the solution of the composition of chitin 1.0% and cellulose 0.5% had the highest biochemical activity.

인공 피부로서의 응용 가능성을 조사하기 위하여 주의 등 부위 중 두 군데에 인위적으로 2-3도 화상을 입힌 후 한쪽은 그냥 놔두고 다른 한 쪽에 생화학 활성도가 높은 조성의 키툴로오스 필름(키틴 1.0% : 셀룰로오스 0.5%)을 부착하였다. 그냥 놓아둔 부위의 상체에는 염증이 조금씩 나타나며 50일 후에야 치유되었으나, 키툴로오스 필름을 부착시킨 상처 부위는 염증이 나타나지 않았으며 6일 후부터는 상처가 치유되기 시작하여 상처 부위가 줄어들면서 15일 후에는 상처딱지가 떨어져 나갔으며 20일 후에는 털이 돋아나고 30일 후에는 완전히 예전상태로 회복되었다.In order to investigate the possibility of application as artificial skin, two-degree burns on the back of the body are artificially burned, and one side is left but the other is a chitulose film with high biochemical activity (chitin 1.0%: cellulose 0.5) %) Was attached. The upper body of the site where it was left appeared to be slightly inflamed and healed only after 50 days.However, the wound with the chitulose film attached did not appear to be inflamed.After 6 days, the wound began to heal and the wound was reduced, and after 15 days The scab fell off and after 20 days the hair was sprouting and after 30 days it was restored to its former state.

실시예 8 생체에 적합하고 생체 흡수성을 갖는 키툴로오스 수지의 식품 포장재로의 응용가능성을 조사하기 위하여 다음과 같은 실험을 행하였다. 실시예 1과 같은 방법으로 여러 가지 옹액을 제조하였으나, 용액의 조성은 키틴과 셀룰로오스의 용매에 대한 중량비가 각각 1.0%:0%, 1.0%:0.5%, 1.0%:1.0%, 1.0%:2.0% 및 0%:1.3%이었다. 이 용액들을 유리판 위에 캐스팅하여 닥터 나이프 밀어낸 다음에 메탄올을 침지하고, 용매를 제거하여 일정 두께 (약 5㎛)의 필름을 제조하였다. 이들 필름에 대한 산소의 투과량을 조사한 결과를 아래 표 10에 나타내었다.Example 8 The following experiment was conducted to investigate the applicability of the chitulose resin to the food packaging material suitable for living beings and having bioabsorbability. Various aqueous solutions were prepared in the same manner as in Example 1, but the composition of the solution was 1.0%: 0%, 1.0%: 0.5%, 1.0%: 1.0%, 1.0%: 2.0 in the weight ratio of chitin and cellulose to the solvent, respectively. % And 0%: 1.3%. These solutions were cast on a glass plate to push out a doctor knife, then methanol was immersed, and the solvent was removed to prepare a film of a constant thickness (about 5 mu m). Table 10 shows the results of examining the amount of oxygen permeation for these films.

산소 투과도는 키틴 1.0%, 셀룰로오스 1.0 조성물의 용액으로부터 제조한 키툴로오스 필름이 가장 적게 나타났으며 키틴 1.0%, 셀룰로오스 0.5% 조성의 용액으로부터 제조한 키툴로오스 필름이 가장 높게 나타났다.The oxygen permeability was the lowest in the chitulose film prepared from a solution of 1.0% chitin and cellulose 1.0 composition, and the chitulose film prepared from a solution of 1.0% chitin and 0.5% cellulose.

이는 조성을 조절함으로써 산소 투과량을 조절할 수 있음을 의미한다. 따라서 신선한 야채의 보존기간 연장(산소투과도가 높은 경우) 또는 지방 산화 방지용 식품 포장재(산소 투과도가 낮은 경우)로의 이용이 가능하다.This means that the oxygen permeation amount can be controlled by adjusting the composition. Therefore, it is possible to extend the shelf life of fresh vegetables (when high oxygen permeability) or as a food packaging material for preventing fat oxidation (when low oxygen permeability).

Claims (9)

키틴과 식물계 셀룰로오스를, 이들 모두 용해시킬 수 있는 용매 중에 차례로 용해시켜 키틴-셀룰로오스 복합체(키툴로오스)용액을 얻고, 이를 습식방사시키는 것을 특징으로 하는, 습가이도가 높은 생분해서 키툴로오스 섬유의 제조 방법.The chitin and the plant-based cellulose are dissolved in a solvent capable of dissolving all of them in order to obtain a chitin-cellulose complex (chitulose) solution, and the wet spinning is characterized in that the high-molecular-weight chitose fibers Manufacturing method. 제1항에 있어서, 상기 용매가 디메틸이미다졸리돈/염화리튬, 이염화 아세트산/염소화탄화수소, 디메틸아세트아미드/염화리튬 및 N-메틸피롤리돈/염화리튬의 혼합 용액 중에서 선택되는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the solvent is selected from a mixed solution of dimethylimidazolidon / lithium chloride, acetic acid dichloride / hydrochloric chloride, dimethylacetamide / lithium chloride, and N-methylpyrrolidone / lithium chloride. . 제2항에 있어서, 상기 용매가 디메틸이미다졸리돈/염화리튬, 디메틸아세트아미드/염화리튬의 혼합 용매인 것인 방법.The method according to claim 2, wherein the solvent is a mixed solvent of dimethylimidazolidon / lithium chloride and dimethylacetamide / lithium chloride. 제 1항에 있어서, 셀룰로오스가 6 내지 15%의 양으로 키틴에 첨가되는 것인 방법.The method of claim 1 wherein the cellulose is added to the chitin in an amount of 6-15%. 제 1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법으로 제조되고, 건강도가 2g/d 이상, 습강도가 1.9-4.4g/d, 매듭 강도가 2.4-5.5g/d인 것인 특징인 생분해성 키툴로오스 섬유.It is produced by the method according to any one of claims 1 to 4, the health is 2g / d or more, the wet strength is 1.9-4.4g / d, the knot strength is 2.4-5.5g / d Phosphorus biodegradable chitulose fibers. 제5항에 기재된 키툴로오스 섬유로 이루어지고, 셀룰로오스의 첨가량에 따라 조절되는 생체 흡수 속도를 갖는 것이 특징인 생체 흡수성 키툴로오스 봉합사.A bioabsorbable chitulose suture comprising the chitulose fibers of claim 5 and having a bioabsorption rate controlled according to the amount of cellulose added. 제6항에 있어서, 상기 키툴로오스 섬유를 중탕시켜 섬유의 강도를 증가시킨 생체 흡수성 키툴로오스 봉합사.The bioabsorbable chitulose suture of claim 6, wherein the chitulose fibers are bathed to increase the strength of the fibers. 제1항에 기재된 키툴로오스 용액으로부터 제조되고, 셀룰로오스의 첨가량에 따라 기능이 조절되는 생체 흡수성 키툴로오스 인공피부.A bioabsorbable chitulose artificial skin prepared from the kitulose solution of claim 1 and whose function is adjusted according to the amount of cellulose added. 제1항에 기재된 키툴로오스 용액으로부터 제조되고, 셀룰로오스의 첨가량에 따라 산소 투과도가 조절되는 키툴로오스 식품 포장 재료.A kitulose food packaging material prepared from the kitulose solution of claim 1 and whose oxygen permeability is adjusted according to the amount of cellulose added.
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