WO2013032201A2 - 유착방지재 및 유착방지 방법 - Google Patents

유착방지재 및 유착방지 방법 Download PDF

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WO2013032201A2
WO2013032201A2 PCT/KR2012/006827 KR2012006827W WO2013032201A2 WO 2013032201 A2 WO2013032201 A2 WO 2013032201A2 KR 2012006827 W KR2012006827 W KR 2012006827W WO 2013032201 A2 WO2013032201 A2 WO 2013032201A2
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adhesion material
hyaluronic acid
alginate
carboxymethyl cellulose
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이충
이한승
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주식회사 엘지생명과학
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    • A61P41/00—Drugs used in surgical methods, e.g. surgery adjuvants for preventing adhesion or for vitreum substitution

Definitions

  • the present invention relates to an anti-adhesion material comprising hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate, and a method for preventing adhesion of local organ surfaces using the same.
  • the adhesion of organs and tissues that occurs after surgery is a physiological phenomenon that occurs when cells in damaged tissues proliferate and regenerate.However, excessive adhesion or inadvertent adhesion to other tissues or organs may cause dysfunction of organs or tissues. In some cases, it may be a life-threatening factor such as the need for re-bonded detachment surgery.
  • adhesion occurs at a frequency of about 60% to 95% after open surgery, and may cause pain, intestinal obstruction, infertility, and the like.
  • tissue adhesion is the main cause of ileus (80% to 90%), and long-term sequelae after gynecology, pelvic pain.
  • Tissue adhesions that occur after these surgeries can occur in almost every part of the human body, according to 2006 statistics, about 146 of 100,000 people perform spinal surgery, about 69,000 cases, and 220 of 100,000 people after hysterectomy. As the frequency increases to about 51,000 cases, interest in preventing coalescence is increasing.
  • a method for preventing such adhesion a method of minimizing a wound during surgery, using an anti-inflammatory agent, increasing a tPA activity, and using a physical barrier have been developed and used.
  • a material suitable as a physical barrier that is, an anti-adhesion material, acts as a barrier only during the healing period of the wound in the body, and after that, it must be decomposed, and there is no toxicity of the material itself. It should be harmless to human body.
  • Natural polymers used as anti-adhesion agents include natural polymers derived from living organisms and natural polymers derived from non-living organisms. Specifically, oxidized cellulose (OC), methyl cellulose, ethyl cellulose, and dex It is known that dextran sulfate, hyaluronic acid (HA), collagen, fibrin and gelatin may be used. These materials are used alone or together in a specific structure.
  • the Interceed TM has low biocompatibility because the main raw material ORC is a non-living material, and it has been reported that animal experiment results show low efficiency as a membrane due to easy penetration of cells and blood proteins as a fabric with large pores. (J. of Surgical Research 1997, 68: 126-132).
  • Seprafilm TM combines HA and CMC in a ratio of 2: 1 and crosslinking activator 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride , EDC) only to form N-acylurea pendants (US Patent Nos. 5,017,229, 5,527,893 and 5,760,200).
  • a film is prepared by drying a mixture of HA and CMC to which EDC, a crosslinking activator, is added, and a derivative is prepared through a process of removing unreacted substances and impurities from the prepared film.
  • the Seprafilm TM is derivatized in the same way as the whole film, the derivatization property in vivo is easily decomposed (66% degradation) and CMC derivative portion (about 33%) is required. It has been shown to remain long term. In addition, since fine pores are formed in the process of removing impurities from the manufactured film and are easily broken in a dry state, they are not easy to handle, and the film dries when contacted with moisture. No definitive effect has been proven.
  • Guardix TM mixed with CMC and HA has a problem in that the anti-adhesion effect is inferior because the HA, which is absorbed very rapidly in vivo, is used without modification.
  • biocompatibility is significantly lower than that of bio-derived polymers, and since there is no degrading enzyme in the body, there is a possibility of unnecessarily staying in the body for a long time.
  • Bio-derived polymers have excellent biocompatibility, while the absorption period in the body is short, so it is difficult to expect excellent anti-adhesion efficacy. In order to overcome this, attempts have been made to increase the biocompatibility and duration in the body by appropriately mixing non-derived polymers and natural polymers, but there is a problem that the effect of preventing adhesion is not as large as expected.
  • the present inventors have made intensive efforts to develop an anti-adhesion material that ultimately exhibits an excellent anti-adhesion effect through excellent biocompatibility, body sustainability, and tissue adhesion.
  • the anti-adhesion material including hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate is excellent. It showed that biocompatibility, persistence in the body, tissue adhesion, and ultimately excellent adhesion prevention effect, and completed the present invention.
  • It is an object of the present invention to provide an anti-adhesion material comprising hyaluronic acid, carboxymethylcellulose and alginate.
  • Another object of the present invention is to provide an anti-adhesion method comprising the step of contacting the anti-adhesion material to the surface of a local organ of an animal.
  • the anti-adhesion material comprising hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate according to the present invention exhibits excellent biocompatibility, persistence in the body, and adhesion to tissues, thereby ultimately exhibiting excellent anti-adhesion effect.
  • the anti-adhesion material of the present invention can suppress intraperitoneal bleeding and can be used as an anti-adhesion material or a hemostatic agent after surgery.
  • Example 1 is a graph showing the anti-adhesion effect of the anti-adhesion material (Examples 1 and 2) and the control group (Comparative Examples 1 and 2) of the present invention through animal experiments by visual observation at necropsy.
  • Figure 2 is a tissue staining picture showing the anti-adhesion effect of the anti-adhesion material (Example 1, B) and the control group (Comparative Examples 1, A) of the present invention through animal experiments by histological observation. Arrows in Figure 2 represent the length of granulation tissue formed.
  • Figure 3 is a graph showing the intraperitoneal bleeding inhibitory ability of the anti-adhesion material (HA / CMC / Alginate) and the hyaluronic acid and carboxymethyl cellulose mixed composition of the present invention (product sold).
  • the present invention provides an anti-adhesion material comprising hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate.
  • adheresion may refer to a phenomenon in which skin or membranes, which are separated from each other, adhere to each other. If tissue damage occurs after surgery or inflammation, foreign body, bleeding, infection, wound, friction, or chemical treatment, blood leaks during the healing of the wound and coagulates, resulting in adhesions that cause abnormal junctions with surrounding tissues. do. These adhesions occur frequently after surgery, especially when pelvic adhesions occur, which can cause chronic pain, sexual dysfunction, and the like due to the formation of scars after thyroid removal. Side effects occur, and adhesions caused by spinal surgery cause nerve pain and severe pain. Intrauterine adhesions are known to cause infertility, amenorrhea, and habitual miscarriage.
  • the hyaluronic acid is a linear polymer in which D-glucuronic acid and D-N-acetylglucosamine form a ⁇ -1,4, ⁇ -1,3 glycosidic bond.
  • the molecular weight of hyaluronic acid present in the body is about 5,000 to 20,000,000 Daltons (Da), has no species and organ specificity, and has excellent biocompatibility and very high viscoelasticity.
  • the anti-adhesion material of the present invention is not limited thereto, but may include a hyaluronic acid polymer having an average molecular weight of 500,000 Da or more, preferably 1,000,000 Da or more, more preferably 500,000 to 10,000,000 Da, even more preferably 1,000,000 And hyaluronic acid polymers having an average molecular weight of from 10,000,000 Da, most preferably 2,000,000 to 6,000,000 Da.
  • the anti-adhesion material of the present invention may include an appropriate concentration of hyaluronic acid so that it can adhere to the tissue surface without flowing down from the organ tissue even after sterilization.
  • the hyaluronic acid may be included in 0.1 to 10% by weight of the total anti-adhesion composition, more preferably 0.5 to 3% by weight, even more preferably may be included in 1% by weight. If the hyaluronic acid is less than 0.1% by weight, tissue adhesion is inferior in contact with the local site, and if it is more than 10% by weight, it is difficult to process and manufacture the anti-adhesion material, and tissue adhesion is deteriorated due to high viscosity.
  • the hyaluronic acid includes hyaluronic acid and salts thereof, but the salts include, but are not limited to, sodium hyaluronate, potassium hyaluronate, calcium hyaluronate, magnesium hyaluronate, zinc hyaluronate, cobalt hyaluronic acid or tetrabutyl hyaluronic acid It may be ammonium.
  • the hyaluronic acid may be used hyaluronic acid obtained through chicken rice extract or microbial fermentation, but is not limited thereto.
  • the carboxymethyl cellulose is a semi-synthetic hydrophilic cellulose derivative having a high viscosity and a molecular weight of 21,000 to 500,000 Da by introducing a glycolic acid ether group in a unit of cellulose molecules, granules or fibrous powders, showing white, yellowish or grayish color, It has some hygroscopic, odorless and tasteless properties.
  • the carboxymethyl cellulose may be in the form of sodium salt, calcium salt or zinc salt, but is not limited thereto.
  • the carboxymethyl cellulose may vary in viscosity depending on the degree of substitution of the glycolic acid ether group as a hydrophilic derivative, and the preferred degree of substitution of the carboxymethyl cellulose may be 0.7 to 1.2, more preferably 0.8 to 1.2. And even more preferably 1.0 to 1.2.
  • Preferred viscosity of the carboxymethyl cellulose may be 25 to 4,500 cP, more preferred viscosity may be 1,000 to 4,000 cP, even more preferred viscosity may be 1,500 to 3,500 cP.
  • the anti-adhesion material of the present invention may be prepared through a final sterilization process to prevent microbial infection during surgery, the preferred viscosity of the carboxymethyl cellulose after sterilization may be 10 to 100 cP.
  • the anti-adhesion material of the present invention may use carboxymethylcellulose having an appropriate viscosity in order to control tissue adhesion, in vivo persistence of carboxymethyl cellulose, or to spray onto tissue using a spray gun in actual clinical practice.
  • carboxymethylcellulose having the above viscosity range it is excellent in tissue adhesion of the anti-adhesion material, in particular, it can be made to show an excellent anti-adhesion effect while preventing the carboxymethyl cellulose from staying in the body for a long time.
  • the carboxymethyl cellulose may be included in 0.1 to 8% by weight of the total anti-adhesion composition, more preferably may be included in 0.2 to 5% by weight, even more preferably may be included in 0.5% by weight. .
  • the alginate may be mainly composed of an alginic acid composed of ⁇ -D-mannuronic acid and ⁇ -L-guluronic acid chains.
  • the alginate includes, but is not limited to, salts such as sodium alginate, calcium alginate, potassium alginate and the like.
  • the alginate has various viscosity ranges, and the anti-adhesion material of the present invention may include low viscosity and high viscosity alginate.
  • the anti-adhesion material of the present invention may use an alginate having an appropriate viscosity to control tissue adhesion, or to spray onto tissue using a spray gun in actual clinical practice.
  • the viscosity of the alginate may be from 10 to 900 cP, more preferably from 10 to 600 cP, even more preferably from 20 to 200 cP.
  • the adhesion of the anti-adhesion material is excellent, thereby effectively preventing adhesion of the surface of the local organ.
  • the alginate may be included in 0.01 to 5% by weight of the total anti-adhesion composition, more preferably 0.1% by weight. If the alginate is less than 0.01% by weight, the effect is low due to the low concentration, if it exceeds 5% by weight the biocompatibility is lowered.
  • the content of the hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate can be appropriately adjusted in consideration of degradation properties in vivo, formulation properties of anti-adhesion materials, use site properties (tissue, organ, area, etc.).
  • the anti-adhesion material of the present invention comprises hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate in the total composition of 0.1 to 10% by weight, 0.1 to 8% by weight and 0.01 to 5% by weight, respectively, and other anti-adhesion as the remaining balance material.
  • Materials necessary for remanufacturing e.g. buffers, isotonic agents, excipients, preservatives, etc.
  • hyaluronic acid e.g. buffers, isotonic agents, excipients, preservatives, etc.
  • the anti-adhesion material of the present invention may have a suitable viscosity to attach to the tissue surface without flowing down from the organ tissue, preferably may have a viscosity of 400 to 1000 cp.
  • the anti-adhesion material of the present invention may be a formulation selected from the group consisting of powder, granule, gel, sol, solution or film formulation, but is not limited thereto, and may be varied according to a medically applicable range.
  • the anti-adhesion material in the form of a solution may be prepared by dissolving and disinfecting alginate in a buffer, then stirring by adding carboxymethylcellulose, and then adding, stirring and sterilizing hyaluronic acid to the mixture thereof. At this time, by varying the sterilization time can adjust the viscosity of the anti-adhesion material.
  • the anti-adhesion material in the form of a film may be prepared by, for example, dissolving hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate in a buffer, then stirring and drying.
  • the anti-adhesion material of the present invention may exhibit a hemostatic action as well as an anti-adhesion effect due to synergy between components.
  • the intraperitoneal bleeding inhibitory effect of the anti-adhesion material of the present invention in one embodiment of the present invention it was confirmed that the effect of significantly reducing the intraperitoneal bleeding compared to the anti-adhesion material mixed with hyaluronic acid and carboxymethylcellulose (FIG. 3). Therefore, the anti-adhesion material of the present invention can exhibit not only an excellent anti-adhesion effect, but also a hemostatic action, and can be usefully used for surgical operations in order to prevent adhesion of tissue and suppress bleeding at the surgical site.
  • anti-adhesion materials combining various bio-derived polymers and non-living-derived polymers for the purpose of preventing adhesions occurring after surgery.
  • the anti-adhesion material is prepared by mixing polymers known to have anti-adhesion effects, the biocompatibility is excellent, but the effect of anti-adhesion on tissue adhesion, persistence, and anti-adhesion cannot be achieved as expected or to some extent.
  • an anti-adhesion material that exhibits excellent biocompatibility, tissue adhesion, persistence in the body, and particularly, excellent anti-adhesion effect by selecting an appropriate bio-derived polymer and a non-liver-derived polymer such as side effects due to low biocompatibility. It is true. In this situation, the present inventors have made diligent efforts to find a combination of substances that exhibit not only excellent biocompatibility, tissue adhesion, and persistence in the body, but also ultimately excellent anti-adhesion, including hyaluronic acid, carboxymethylcellulose and alginate. Developed an anti-adhesion material.
  • the anti-adhesion material of the present invention includes hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate as active materials among many bio-derived polymers and non-derived polymers, thereby exhibiting excellent biocompatibility, tissue adhesion, and sustainability in the body, and furthermore, hemostatic action. It can ultimately exhibit excellent anti-adhesion effect.
  • the present invention confirmed the anti-adhesion effect of the anti-adhesion material of the present invention mixed with hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate and the anti-adhesion material (control group) mixed with hyaluronic acid and carboxymethyl cellulose. .
  • the anti-adhesion material of the present invention showed an excellent anti-adhesion effect in the degree of adhesion, adhesion strength and adhesion area compared to the control adhesion agent (Fig.
  • the anti-adhesion material of the present invention showed an effect of significantly suppressing the occurrence of intrauterine adhesions in patients with endometrial myoma and patients in whom uterine adhesions did not occur. Therefore, the anti-adhesion material of the present invention can be usefully used to prevent adhesion after surgery, and also can be usefully used for the purpose of preventing hemostasis and adhesion after surgery.
  • the anti-adhesion material of the present invention may further include a buffer.
  • the buffer serves to maintain the pH of the solution so that the pH does not change rapidly, and preferred examples of such buffers include phosphate buffer, histidine buffer, and citric acid buffer. , Tris Buffer, and the like.
  • the anti-adhesion material of the present invention may further include an isotonic agent.
  • the isotonic agent serves to properly maintain the osmotic pressure in the body when administered to the body in the form of an aqueous solution, and examples of such isotonic agents include amino acids, polyhydric alcohols, sodium chloride, and the like.
  • the anti-adhesion material of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable excipient, and such excipients may include sugar alcohols (Sugars and Polyols), surfactants (Surfactants), polymers (Polymers) and the like.
  • sugar alcohols sucrose, trealose, lactose, maltose, galactose, mannitol, sorbitol, glycerol, and the like can be used.
  • a surfactant, nonionic interfaces such as polysorbate 20, polysorbate 80, and poloxamer
  • An activator can be used and dextran, polyethylene glycol, polypropylene glycol, cyclodextrin, etc. can be used as a polymer.
  • the anti-adhesion material of the present invention may further include a preservative, benzyl alcohol, cresol, alkyl parabens, phenol and the like can be used as a preservative.
  • the additionally included materials may be used alone or in combination of two or more components, and may be easily selected by those skilled in the art according to the formulation, purpose of use, and use of the anti-adhesion material.
  • the present invention provides an anti-adhesion method comprising contacting the anti-adhesion material of the present invention to the surface of a local organ of an animal.
  • contacting may mean treating by applying, spraying or applying the anti-adhesion material to the surface of the local organ for the purpose of preventing adhesion (and hemostasis) of the surface of the local organ.
  • local organ surface means all or part of an organ or tissue surface in which inflammation occurs due to surgery such as a surgical operation, or any other cause, and a necessity to prevent adhesion occurs.
  • an organ other than the body surface (envelope) of the laboratory animal such as a mouse, a rat, a hamster, a rabbit, and a mammal containing a human.
  • Examples include digestive organs such as the stomach, small intestine, and large intestine, reproductive organs such as the uterus and ovaries, respiratory organs such as the heart and lungs, exercise organs such as muscles, bones, ligaments, and sensory organs such as the eye. It may be a reproductive organ, such as the uterus, ovaries.
  • the state of the surface of the local organ is also not particularly limited.
  • the surgical contents of the organ are not particularly limited.
  • the surface of the local organ may be a direct target of the surgery, and may be a wound portion as a result of the surgery, although it is not a direct target of the surgery.
  • the form of the anti-adhesion material and the ratio of the active ingredient may be appropriately selected according to the type of organ, tissue, state of the trauma portion, area, etc.
  • the contact amount of may cover the surface.
  • a phosphate buffered saline solution was prepared for use in this experiment.
  • alginate was dissolved and sterilized in PBS buffer, followed by stirring with addition of carboxymethyl cellulose, followed by addition of hyaluronic acid to the mixture, followed by stirring under high pressure steam sterilization.
  • a mixed solution was prepared. At this time, by varying the sterilization time to prepare a mixed solution of high viscosity (Example 1), and low viscosity (Example 2).
  • the anti-adhesion material (Examples 1 and 2) of the present invention in which hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate are mixed is PBS (Comparative Example 1) or anti-adhesion in which hyaluronic acid and carboxymethyl cellulose are mixed.
  • PBS Comparative Example 1
  • anti-adhesion in which hyaluronic acid and carboxymethyl cellulose are mixed Compared with the ash (Comparative Example 2), it was confirmed that the coalescence can be prevented more effectively in the degree of coalescence, the coalescing strength, the area of coalescence, and the like (FIG. 1).
  • the test animals were obtained from the Spragur-Dawley strain (CrjBgi: CD) at Orient. Four-week old female rats of (SD) IGS) were used and used. During the 14-day quarantine and adaptation period, healthy animals without weight gain and general symptoms were selected and used for testing. The body weight range at the start of the test was 92-125 g.
  • the tissue was collected and observed through tissue staining for the tissue surface where the adhesion occurred, treated with the anti-adhesion material of the present invention (Example 1) mixed with hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate It was confirmed that the rate of fibrosis of one tissue was significantly slower than that of the tissue treated with PBS (Comparative Example 1) (FIG. 2).
  • Rats 350 g were anesthetized with urethane, followed by an incised abdominal midsection, followed by a 0.5 cm ablation of the spleen tip.
  • PBS a commercial anti-uterine product (Guardix, Hanmi Pharm) or 1 mL of the anti-adhesion material of the present invention was applied to the spleen ablation site. Thereafter, the abdominal incision site was sewn with a surgical thread, and after 4 hours, the abdomen was cut, the abdominal cavity was wiped off with gauze, and the weight of the gauze was measured. The gauze was soaked in 30 mL of distilled water. Thereafter, the hemoglobin concentration was measured using QuantiChrom TM Hemoglobin Assay Kit (using Bioassay system cat.no.DIHB-250) to determine the degree of bleeding intraperitoneally, and the results are shown in FIG. 3.
  • the anti-adhesion material of the present invention in which hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate are mixed is significantly reduced intraperitoneal bleeding compared to a commercial anti-uterine adhesion product (Guardix, a hyaluronic acid and carboxymethyl cellulose mixed composition). It was confirmed that it can be reduced to (Fig. 3).
  • Clinical trials were conducted in multicenter laboratories and enrolled in either the trial or control trial at a ratio of 1: 1 for patients scheduled for intrauterine surgery. After randomization of patients, the surgeon performed intrauterine surgery and applied the appropriate amount of clinical trial medical device to the surgical site. However, the volume applied at this time was not more than 10 mL. After the operation, the subject was observed for a certain time to confirm that no adverse reactions occurred. The observer visit was then made. At the last visit, the surgeon performed hysteroscopy to evaluate the presence of intrauterine adhesions, the area and type of adhesions, and take pictures to be used by the central evaluator to evaluate uterine adhesions. Although this clinical trial is a single blind test, one central evaluator assesses the blindness of all subjects with 12 subjects in a state of blindness.
  • the anti-adhesion material of the present invention mixed with hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose and alginate was confirmed to show an excellent anti-adhesion effect compared to Gardix, the anti-adhesion material for articles in all patient groups. It was.

Abstract

본 발명은 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 포함하는 유착방지재 및 이를 사용한 국소 기관 표면의 유착방지 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 포함하는 유착방지재는 우수한 생체적합성, 체내 지속성, 조직부착성을 나타내고, 이를 통하여 궁극적으로 뛰어난 유착방지 효과를 나타낼 수 있다.

Description

유착방지재 및 유착방지 방법
본 발명은 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 포함하는 유착방지재 및 이를 사용한 국소 기관 표면의 유착방지 방법에 관한 것이다.
수술 후 발생하는 장기 및 조직의 유착은 손상된 조직의 세포가 증식하고 재생하는 과정에서 일어나는 생리현상이지만, 과도한 조직의 유착이나, 의도하지 않은 다른 조직, 장기와의 유착은 장기나 조직의 기능 장애를 초래하고, 경우에 따라서는 유착박리 재수술이 필요하기도 하는 등 생명을 위협하는 요인이 되기도 한다.
일반적으로, 개복수술 후 60% 내지 95% 정도의 빈도로 유착이 발생하며, 통증, 장폐색, 불임 등을 유발할 수 있다. 특히, 조직 유착 현상은 장폐색증의 주요 원인 (80% 내지 90%)이 되며, 산부인과 시술 후에 장기적 후유증, 골반 통증의 원인이 된다. 이러한 수술 후 발생하는 조직의 유착은 인체의 거의 모든 부분에서 일어날 수 있는데, 2006년 통계에 의하면 척추 수술의 경우 10만 명 중 146 명의 빈도로 약 69,000건, 자궁 절제술의 경우 10만 명 중 220 명의 빈도로 약 51,000건으로 그 빈도가 증가하여 유착 방지에 대한 관심이 증대되고 있는 실정이다.
이러한 유착을 방지하는 방법으로는 수술 시 상처를 최소화하거나, 소염제를 사용하는 방법, tPA 활성을 증가시키는 방법 및 물리적 장벽 (barrier)을 사용하는 방법이 개발되어 사용되고 있다. 이 중 물리적 장벽, 즉 유착방지재로서 적합한 재료는 체내에서 상처가 치유되는 기간 동안만 장벽 역할을 해주고, 이후에는 분해되어야 하며, 재료 자체의 독성이 없을 뿐 아니라, 분해 및 대사를 통한 배출 물질 역시 인체에 무해해야 한다.
유착 방지재로 사용되는 천연 고분자로는 생체 유래 천연고분자, 비생체 유래 천연고분자 등이 있으며, 구체적으로 산화 셀룰로오즈 (oxidized cellulose, OC), 메틸셀룰로오즈 (methyl cellulose), 에틸셀룰로오즈 (ethyl cellulose), 덱스트란 설페이트 (dextran sulfate), 히알루론산 (hyaluronic acid, HA), 콜라겐 (collagen), 피브린 (fibrin) 및 젤라틴 (gelatin) 등이 사용 가능한 것으로 알려져 있다. 이 재료들은 단독으로 또는 특정한 구조를 이루어 함께 사용되고 있다.
현재 생분해성인 산화 재생 셀룰로즈 (Oxidized Regenerated Cellulose, ORC) 재료를 이용한 InterceedTM (Johnson & Johnson Medical, Inc. Arlinton, TX, USA), HA 및 카르복시메틸셀룰로오스 (carboxymethyl cellulose, CMC)를 가교시킨 필름형태의 SeprafilmTM (Genzyme Corp. Cambridge, MA, USA), HA와 CMC를 단순히 섞은 겔 형태의 GuardixTM (대한민국 바이오레인사 개발, 한미약품 판매) 등은 상품화되어 유착방지재로서 널리 사용되고 있다.
상기 InterceedTM 는 주원료 ORC가 비생체 물질이기 때문에 생체적합성이 낮으며, 기공 (pore)이 매우 큰 직물형태로서 세포 및 혈액 단백질 등의 투과가 용이하여 분리막으로서의 효율성이 낮다는 동물실험 결과들이 보고되고 있다(J. of Surgical Research 1997, 68: 126-132).
SeprafilmTM 은 HA와 CMC를 2:1의 비율로 배합하고 가교활성화제인 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 히드로클로라이드 (1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, EDC)만을 반응시켜서, 주로 N-아실우레아 펜던트 (N-acylurea pendant)를 형성하고 있다(미국 특허등록 제5,017,229호, 제5,527,893호 및 제5,760,200호). 상기 특허의 유도체 제조 방법은 가교활성화제인 EDC가 첨가된 HA와 CMC 혼합체를 건조시켜 필름을 제조하고, 제조된 필름에서 미반응물 및 불순물을 제거하는 공정을 통하여 유도체를 제조하고 있다.
상기 SeprafilmTM은 필름이 전체적으로 동일하게 유도체화가 되어 있기 때문에 생체 내에서의 분해특성을 보면 초반에 HA로 구성된 유도체 부분이 쉽게 분해되고 (약 66% 분해), CMC 유도체 부분 (약 33%)이 필요 이상으로 장기간 남아있는 형태를 보이고 있다. 또한, 제조된 필름에서 불순물을 제거하는 과정에서 미세한 기공이 형성되어 건조 상태에서 쉽게 부서지기 때문에 취급하기가 용이하지 않으며,수분 접촉 시 필름이 말리는 현상도 보이고 있어 적용 부위에 따라 결과가 다르게 나타나는 등 확실한 효과를 입증하지 못하고 있다.
CMC와 HA를 혼합한 GuardixTM는 생체 내에서 매우 빨리 흡수되는 HA를 변형 없이 그대로 사용하기 때문에 유착방지 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기와 같이, 유착방지를 위하여 생체 유래 고분자, 비생체 유래 고분자가 많이 사용되고 있지만, 유착방지의 효과를 기대만큼 갖기가 어려운 실정이다. 비 생체 유래 고분자의 경우 생체 적합성이 생체 유래 고분자에 비해 현저히 낮으며, 체내 분해 효소가 없기 때문에 불필요하게 체내에 장시간 머물러 있을 가능성이 있기 때문에 예기치 못한 조직 반응 등 부작용을 겪을 수 있다. 생체 유래 고분자의 경우에는 생체 적합성이 뛰어난 특징을 갖는 반면, 체내 흡수 기간이 짧아 뛰어난 유착방지 효능을 기대하기 어렵다. 이를 극복하기 위하여 비생체 유래 고분자와 천연 고분자를 적절하게 혼합하여 생체 적합성과 체내 지속 기간을 늘리고자 하는 시도가 이루어지고 있으나, 유착방지의 효과가 기대만큼 크지 않은 문제점이 있다.
본 발명자들은 우수한 생체 적합성, 체내 지속성 및 조직부착성을 통하여, 궁극적으로 뛰어난 유착방지 효과를 나타내는 유착방지재를 개발하기 위하여 예의 노력한 결과, 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 포함하는 유착방지재가 우수한 생체적합성, 체내 지속성, 조직부착성을 나타내고, 이를 통하여 궁극적으로 뛰어난 유착방지 효과를 나타낼 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오즈 및 알지네이트를 포함하는 유착방지재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유착방지재를 동물의 국소 기관 표면에 접촉시키는 단계를 포함하는 유착방지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 포함하는 유착방지재는 우수한 생체적합성, 체내 지속성, 조직부착성을 나타내고, 이를 통하여 궁극적으로 뛰어난 유착방지 효과를 나타낼 수 있다.
나아가, 본 발명의 유착방지재는 복강 내 출혈을 억제할 수 있어, 수술 후 유착방지재 또는 지혈제로 사용할 수 있다.
도 1은 부검 시 육안소견에 의한 동물실험을 통하여 본 발명의 유착방지재 (실시예 1 및 2) 및 대조군 (비교예 1 및 2)의 유착방지 효과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 조직학적 관찰에 의한 동물 실험을 통하여 본 발명의 유착방지재 (실시예 1, B) 및 대조군 (비교예 1, A)의 유착방지 효과를 나타내는 조직염색 사진이다. 도 2에서 화살표는 육아조직이 형성된 길이를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 유착방지재 (HA/CMC/Alginate)와 히알루론산과 카르복시메틸셀룰로오스 혼합 조성물 (기 판매제품)의 복강 내 출혈 억제능을 보이는 그래프이다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 포함하는 유착방지재를 제공한다.
본 발명에서 용어, "유착 (adhesion)"이란 서로 떨어져 있는 피부나 막 등이 서로 들러붙는 현상을 의미할 수 있다. 외과수술 후 혹은 염증, 이물, 출혈, 감염, 창상, 마찰, 화학적 치료 등으로 조직손상이 발생하면 상처의 치유 과정에서 혈액이 유출되어 응고하고, 이에 의해 주변 조직과 비정상적 접합이 일어나는 유착 현상이 발생한다. 이러한 유착은 특히 수술 후에 빈번히 발생하며, 골반에 유착이 발생하는 경우에는 만성통증, 성기능 장애 등의 원인이 되기도 하고, 갑상선 제거술 후 반흔의 형성에 의한 유착으로 흉부의 통증, 삼키는 능력의 저하 등의 부작용이 발생하며, 척추 수술에 의한 유착이 발생하면 신경이 압박되어 심한 통증을 가져오며, 자궁 내 유착은 불임, 무월경, 습관성 유산을 초래하는 것으로 알려져 있다.
상기 히알루론산은 D-글루쿠론산과 D-N-아세틸글루코사민이 β-1,4, β-1,3 글리코시딕 결합을 이루고 있는 직쇄상의 고분자이다. 체내에 존재하는 히알루론산의 분자량은 5,000 ~ 20,000,000 달톤 (Da) 정도이며, 종 및 장기 특이성을 갖지 않고, 우수한 생체 적합성과 매우 높은 점탄성을 갖고 있다.
본 발명의 유착방지재는 이에 제한되는 것은 아니나, 500,000 Da 이상, 바람직하게는 1,000,000 Da 이상의 평균 분자량을 갖는 히알루론산 고분자를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 500,000 내지 10,000,000 Da, 보다 더 바람직하게는1,000,000 내지 10,000,000 Da, 가장 바람직하게는 2,000,000 내지 6,000,000 Da의 평균 분자량을 갖는 히알루론산 고분자를 포함할 수 있다.
본 발명의 유착방지재는 멸균 후에도 장기 조직에서 흘러내리지 않고 조직표면에 부착할 수 있도록 적절한 농도의 히알루론산을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 히알루론산은 전체 유착방지재 조성 중 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%로 포함될 수 있고, 보다 더 바람직하게는 1 중량%로 포함될 수 있다. 히알루론산이 0.1 중량% 미만인 경우 국소 부위 접촉 시 조직부착성이 떨어지며, 10 중량% 초과인 경우 유착방지재의 가공 및 제조가 어려우며, 높은 점도로 의하여 조직부착성이 떨어지게 된다.
상기 히알루론산은 히알루론산 및 이의 염을 포함하며, 상기 염은 이에 제한되는 것은 아니나, 히알루론산 나트륨, 히알루론산 칼륨, 히알루론산 칼슘, 히알루론산 마그네슘, 히알루론산 아연, 히알루론산 코발트 또는 히알루론산 테트라부틸암모늄 일 수 있다.
상기 히알루론산은 닭 벼슬 추출 또는 미생물 발효 등을 통해 얻은 히알루론산을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 카르복시메틸셀룰로오스는 셀룰로오스 분자의 단위에 글리콜산 에테르기를 도입한 것으로서, 높은 점성 및 21,000 내지 500,000 Da의 분자량을 갖는 반합성 친수성 셀룰로오스 유도체이고, 과립 또는 섬유질 분말이며, 흰색, 노란빛 또는 회색빛을 보이고, 약간의 습흡성 (hygroscopic), 무취 및 무미한 특성을 갖는다.
상기 카르복시메틸셀룰로오스는 나트륨염, 칼슘염 또는 아연염 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 카르복시메틸셀룰로오스는 친수성 유도체로서 글리콜산 에테르기의 치환도 (Degree of Substitution)에 따라 점도가 달라질 수 있으며, 카르복시메틸셀룰로오스의 바람직한 치환도는 0.7 내지 1.2 일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.8 내지 1.2 일 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 1.0 내지 1.2 일 수 있다.
상기 카르복시메틸셀룰로오스의 바람직한 점도는 25 내지 4,500 cP 일 수 있으며, 보다 바람직한 점도는 1,000 내지 4,000 cP 일 수 있고, 보다 더 바람직한 점도는 1,500 내지 3,500 cP 일 수 있다.
본 발명의 유착방지재는 수술 시 미생물 감염을 방지하기 위하여 최종 멸균 공정을 통해 제조될 수 있으며, 멸균 후 카르복시메틸셀룰로오스의 바람직한 점도는 10 내지 100 cP 일 수 있다.
본 발명의 유착방지재는 조직부착성, 카르복시메틸셀룰로오스의 체내 지속성을 조절하기 위하여, 또는 실제 임상에서 스프레이 건을 이용하여 조직에 뿌리기 위하여 적절한 점도를 갖는 카르복시메틸세룰로오스를 사용할 수 있다. 바람직하게, 상기 점도 범위를 갖는 카르복시메틸셀룰로오스를 사용하는 경우, 유착방지재의 조직부착성이 우수하며, 특히 카르복시메틸셀룰로오스가 체내에서 장기간 머무르지 않도록 하면서 우수한 유착방지 효과를 나타내도록 할 수 있다.
바람직하게, 상기 카르복시메틸셀룰로오스는 전체 유착방지재 조성 중 0.1 내지 8 중량%로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.2 내지 5 중량%로 포함될 수 있고, 보다 더 바람직하게는 0.5 중량%로 포함될 수 있다.
상기 알지네이트는 β-D-마누론산 (β-D-mannuronic acid)과 α-L-글루론산 (α-L-guluronic acid) 사슬로 구성된 알지닉 산이 주성분일 수 있다.
상기 알지네이트는 이에 제한되는 것은 아니나, 알긴산나트륨, 알긴산칼슘, 알긴산칼륨 등의 염을 포함한다.
상기 알지네이트는 다양한 점도 범위를 가지고 있는데, 본 발명의 유착방지재는 저점도 및 고점도 알지네이트를 포함할 수 있다. 본 발명의 유착방지재는 조직부착성을 조절하기 위하여, 또는 실제 임상에서 스프레이 건을 이용하여 조직에 뿌리기 위하여 적절한 점도를 갖는 알지네이트를 사용할 수 있다. 바람직하게, 알지네이트의 점도는 10 내지 900 cP 일 수 있고, 보다 바람직하게는 10 내지 600 cP 일 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 20 내지 200 cP 일 수 있다. 상기 점도 범위를 갖는 알지네이트를 사용하는 경우, 유착방지재의 조직부착성이 우수하며, 이를 통하여 효과적으로 국소 기관 표면의 유착을 방지할 수 있다.
바람직하게, 상기 알지네이트는 전체 유착방지재 조성 중 0.01 내지 5 중량%로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.1 중량%로 포함될 수 있다. 알지네이트가 0.01 중량% 미만인 경우 낮은 농도로 인하여 효과가 떨어지며, 5 중량%를 초과하는 경우 생체적합성이 낮아지게 된다.
상기 히알루론산과 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트의 함유량은 생체내에서의 분해특성, 유착방지재의 제형 특성, 사용부위 특성 (조직, 장기, 면적 등) 등을 고려하여 적절하게 조절할 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 유착방지재는 전체 조성 중 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 각각 0.1 내지 10 중량%, 0.1 내지 8 중량% 및 0.01 내지 5 중량%로 포함하고, 나머지 잔량 물질로서 기타 유착방지재 제조를 위하여 필요한 물질 (예컨대, 완충제, 등장화제, 부형제, 보존제 등)을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 히알루론산 0.5 내지 3 중량%, 카르복시메틸셀룰로오스 0.2 내지 5 중량%, 알지네이트 0.01 내지 5 중량% 및 나머지 잔량 물질로서 기타 유착방지재 제조를 위하여 필요한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 유착방지재는 장기 조직에서 흘러내리지 않고 조직표면에 부착할 수 있는 적절한 점도를 가질 수 있으며, 바람직하게는 400 내지 1000 cp의 점도를 가질 수 있다.
본 발명의 유착방지재는 분말, 과립, 겔, 졸, 용액 또는 필름 제형으로 이루이진 군에서 선택된 제형일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 의학적으로 적용되는 범위에 따라 다양화할 수 있다. 예컨대, 용액 형태의 유착방지재는 버퍼에 알지네이트를 용해하고 제균한 다음 카르복시메틸셀룰로오스를 첨가하여 교반한 후 이의 혼합물에 히알루론산을 첨가, 교반 및 멸균함으로써 제조할 수 있다. 이때, 멸균 시간을 달리하여 유착방지재의 점도를 조절할 수 있다.
또한, 필름 형태의 유착방지재는 예컨대, 버퍼에 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 용해한 후 교반시킨 다음 건조시킴으로써 제조할 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 유착방지재는 구성요소들간의 상승작용으로 인하여 유착방지 효과뿐만 아니라 지혈작용을 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 본 발명의 유착방지재의 복강 내 출혈 억제 효과를 확인한 결과, 히알루론산 및 카르복시메틸셀룰로오스를 혼합한 유착방지재에 비해 복강 내 출혈을 유의적으로 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다(도 3). 따라서, 본 발명의 유착방지재는 우수한 유착방지 효과뿐만 아니라, 지혈작용도 나타낼 수 있는바, 조직의 유착을 방지하고 수술부위의 출혈을 억제하기 위하여 외과적 수술 등에 유용하게 사용할 수 있다.
한편, 수술 후 발생하는 유착 방지를 목적으로 다양한 생체 유래 고분자와 비생체 유래 고분자를 조합한 유착방지재를 제조하려는 시도가 이루어지고 있다. 그러나, 유착방지 효과가 있다고 알려진 고분자를 혼합하여 유착방지재를 제조하는 경우 생체적합성이 뛰어난 반면, 조직부착성, 체내 지속성 및 유착방지에 있어 기대만큼의 효과를 얻을 수 없거나, 어느 정도의 유착방지 효과는 나타내나 생체적합성이 낮아 부작용을 일으키는 등 적절한 생체 유래 고분자와 비생체 유래 고분자를 선택하여 우수한 생체적합성, 조직부착성, 체내 지속성 및 특히, 우수한 유착방지 효과 모두를 나타내는 유착방지재의 개발은 어려운 실정이다. 이러한 상황에서, 본 발명자들은 뛰어난 생체적합성, 조직부착성, 체내 지속성뿐만 아니라, 이를 통하여 궁극적으로 우수한 유착방지 효과를 나타내는 물질의 조합을 찾기 위해 예의 노력한 결과, 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 포함하는 유착방지재를 개발하였다. 본 발명의 유착방지재는 수많은 생체 유래 고분자 및 비생체 유래 고분자 중에서 활성물질로서 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 포함함으로써 뛰어난 생체적합성, 조직부착성, 체내 지속성을 나타내고, 더욱이 지혈작용을 나타내고, 이를 통하여 궁극적으로 우수한 유착방지 효과를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 혼합한 본 발명의 유착방지재와 히알루론산 및 카르복시메틸셀룰로오스를 혼합한 유착방지재 (대조군)의 유착방지 효과를 확인하였다. 그 결과, 부검 시 육안소견 및 조직학적 관찰에 의한 유착방지 동물실험 결과, 본 발명의 유착방지재는 대조군 유착방지재에 비해 유착 정도, 유착 강도 및 유착 면적 등에 있어 우수한 유착방지 효과를 나타내었으며(도 1 및 2), 다양한 환자군을 대상으로 한 임상실험에서도 수술 후 자궁 내 유착발생을 현저히 감소시키는 효과를 나타내었다(표 5 내지 8). 특히, 본 발명의 유착방지재는 자궁내막 근종 있는 환자와 자궁유착이 발생하지 않았던 환자의 자궁 내 유착발생을 현저히 억제하는 효과를 나타내었다. 따라서, 본 발명의 유착방지재는 수술 후의 유착방지를 위하여 유용하게 사용할 수 있으며, 또한 수술 후의 지혈 및 유착방지를 위한 목적으로도 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명의 유착방지재는 완충제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 완충용액은 pH가 급격히 변화하지 않게 용액의 pH를 유지시키는 역할을 하며, 이러한 완충용액의 바람직한 예로는 인산 완충용액 (Phosphate Buffer), 히스티딘 완충용액 (Histidine Buffer), 구연산 완충용액 (Citrate Buffer), 트리스 완충용액 (Tris Buffer) 등을 들 수 있다.
본 발명의 유착방지재는 등장화제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 등장화제는 수용액상으로 체내에 투여할 때 체내에서 삼투압을 적절하게 유지시키는 역할을 하며, 이러한 등장화제의 바람직한 예로는 아미노산, 다가알콜, 염화나트륨 등을 들 수 있다.
본 발명의 유착방지재는 약제학적으로 허용 가능한 부형제를 추가로 포함할 수 있으며, 이러한 부형제는 당알콜류 (Sugars and Polyols), 계면활성제 (Surfactants), 고분자 (Polymers) 등을 포함할 수 있다. 당알콜류로는 슈크로스, 트레알로스, 락토스, 말토스, 갈락토스, 만니톨, 솔비톨, 글리세롤 등을 사용할 수 있으며, 계면활성제로는 폴리솔베이트 20, 폴리솔베이트 80, 폴록사머 등의 비이온 계면활성제를 사용할 수 있고, 고분자로는 덱스트란, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 사이클로덱스트린 등을 사용할 수 있다.
나아가, 본 발명의 유착방지재는 보존제를 추가로 포함할 수 있으며, 보존제로 벤질알콜, 크레졸, 알킬파라벤, 페놀 등을 사용할 수 있다.
상기 추가로 포함할 수 있는 물질들은 단독으로 또는 두 성분 이상의 조합으로 사용될 수 있으며, 유착방지재의 제형, 사용목적, 사용부위 등에 따라 당업자들이 용이하게 선택할 수 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 본 발명의 유착방지재를 동물의 국소 기관 표면에 접촉시키는 단계를 포함하는 유착방지 방법을 제공한다.
본 발명에서, "접촉시킨다"는 국소 기관 표면의 유착방지 (및 지혈)를 목적으로 국소 기관 표면에 유착방지재를 도포, 살포 또는 부착하는 것 등으로 처리하는 것을 의미할 수 있다.
본 발명에서, "국소 기관 표면"이란 외과적 수술 등의 수술이나, 기타 어떤 원인으로 염증이 생겨, 유착을 방지할 필요성이 생긴 기관, 조직 표면의 전부 또는 일부를 의미한다. 기관의 부위나 종류 등에 대해서는 특히 제한은 없으나, 마우스, 래트, 햄스터, 토끼 등의 실험동물, 인간을 포함하는 포유동물의 체표 (외피) 이외의 기관인 것이 바람직하다. 예컨대, 위, 소장, 대장 등의 소화기관, 자궁, 난소 등의 생식기관, 심장, 폐 등의 호흡기관, 근육, 골, 인대 등의 운동기관, 안구 등의 감각기관 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 자궁, 난소 등의 생식기관일 수 있다. 또한, 국소 기관 표면의 상태 역시 특별히 한정되지 않는다.
기관의 수술 내용은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 국소 기관의 표면이 수술의 직접적인 대상일 수 있고, 수술의 직접적인 대상은 아니나 수술의 결과 상처가 난 부분이어도 무방하다.
국소 기관 표면에 유착방지재를 접촉시키는 방법에서, 유착방지재의 형태나 유효성분의 비율은 기관, 조직의 종류, 외상 부분의 상태, 면적 등에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 유착방지재의 국소 기관 표면에의 접촉량은 표면을 덮을 정도일 수 있다.
이하 실시예에서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명의 예시일 뿐이므로, 하기의 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
비교예 1: PBS의 제조
본 실험에서 사용하기 위해 phosphate buffered saline 용액을 제조하였다.
비교예 2 : 히알루론산 및 카르복시메틸셀룰로오스 혼합 용액의 제조
유착방지 효능 평가를 위하여 카르복시메틸셀룰로오스를 PBS 버퍼에 용해하고, 그의 혼합물에 히알루론산을 첨가하여 용해될 때까지 교반하였다. 상기 제조방법에 따라, 하기 표 1에 나타난 바와 같은 비교예 2의 혼합용액을 제조하였다.
표 1
히알루론산 카르복시메틸셀룰로오스 알지네이트 조성물의 점도
비교예 2 1.0% 0.5% - -
실시예 1 및 2 : 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트 혼합 용액의 제조
유착방지 효능 평가를 위하여 PBS 버퍼에 알지네이트를 용해하고 제균한 다음, 카르복시메틸셀룰로오스를 첨가하여 교반한 후 그의 혼합물에 히알루론산을 첨가, 교반하여 고압 스팀 멸균을 하여 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 포함하는 혼합용액을 제조하였다. 이때, 멸균 시간을 달리하여 고점도 (실시예 1), 및 저점도 (실시예 2)의 혼합용액을 제조하였다.
상기 제조방법에 따라, 하기 표 2에 나타난 바와 같은 실시예 1 및 2의 혼합용액을 제조하였다.
표 2
히알루론산 카르복시메틸셀룰로오스 알지네이트 조성물의 점도
실시예 1 1.0% 0.5% 0.1% 고점도 750 cp
실시예 2 1.0% 0.5% 0.1% 저점도 427 cp
실험예 1 : 유착방지재의 유착방지 효능 동물 실험 - 부검 시 육안소견
부검 시 육안소견의 관찰을 통하여 유착방지 효능을 알아보기 위한 실험을 실시하였다. 마취 후 수술 부위에 제모를 실시하고, 포비돈으로 소독 한 다음 복강의 정중선을 따라 4 ~ 5 cm 정도 절개하였다. 맹장을 꺼내어 1 x 2 cm 크기로 bone burr를 이용하여 찰과상을 내고 마주 보이는 복강막에 같은 크기로 손상을 가하였다. 두 손상면이 맞닿도록 마찰 손상 부위로부터 약 1 cm 떨어진 3곳을 봉합사로 고정함으로써 조직의 유착을 유도하였다. 여기에 각각의 시험물질을 주입하였다. 시험종료일까지 생존한 동물에 대하여 CO2 가스 흡입법을 사용하여 안락사 시킨 후 부검하여 육안적 병리검사를 실시하고 개체별로 유착정도, 유착세기 및 유착면적을 기록하였다. 유착부위 조직은 조직학적 검사를 위해 10% 중성 포르말린에 고정하였다.
육안소견 관찰에 의한 유착의 평가는 Vlahos 등 (Vlahos A, Yu P, Lucas CE, Ledgerwood AM. Effect of a composite membrane of chitosan and Poloxamer gel on post operative adhesive interactions, The American Surgeon 2001, 67:15-21)의 방법에 따라 실시하였다. 구체적으로, 유착면의 유착 정도에 따른 분류 (0 ~ 5, 표 3), 손으로 유착면을 분리시켰을 때 두 면이 떨어지는 세기에 의한 분류(1 ~ 4, 표 4) 및 유착 부위의 면적을 측정하여 유착 정도를 평가하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
표 3 유착면의 유착 정도에 따른 분류
0 유착없음
1 얇은 견고한 유착 1곳 형성
2 얇은 견고한 유착 2곳 이상 형성
3 두터운 유착이 점의 형태로 형성
4 두터운 유착이 평면의 형태로 형성
5 매우 두텁고 혈관이 형성된 유착 발생
표 4 유착면 분리시 떨어지는 세기에 의한 분류
1 유착이 가벼운 힘으로도 분리됨
2 유착이 중간 정도의 힘을 가하여야 분리됨
3 유착 분리를 위하여 강한 힘을 주어야 함
4 유착이 매우 견고하게 형성되어 분리하기 매우 어려움
도 1에 나타난 바와 같이, 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 혼합한 본 발명의 유착방지재 (실시예 1 및 2)가 PBS (비교예 1)나 히알루론산 및 카르복시메틸셀룰로오스를 혼합한 유착방지재 (비교예 2)에 비하여 유착 정도, 유착 강도 및 유착되는 면적 등에 있어서 보다 효과적으로 유착을 방지할 수 있음을 확인하였다(도 1).
실험예 2 : 유착방지재의 유착방지 효능 동물 실험 - 조직학적 관찰
조직학적 관찰에서 조직의 유착이 방지되는 정도를 유착부위 단면의 섬유화, 육아조직 형성, 거대세포 침윤 및 대식세포 침윤을 기준으로 평가하였다. 시험동물은 (주)오리엔트에서 Spragur-Dawley 계통 (CrjBgi:CD　(SD)IGS)의 4 주령 암컷 랫드를 공급받아 사용하였다. 14일간 검역 및 적응기간을 가졌고, 이 기간 동안 체중증가 및 일반 증상에 이상이 없는 건강한 동물 중 제모 시 피부 상태가 양호한 동물을 선별하여 시험에 사용하였다. 시험 개시시의 체중범위는 92 ~ 125 g 이었다.
모든 개체의 맹장/복벽 유착부위를 적출하여 10% 중성 포르말린 용액에 고정하여 일반적인 조직제작 과정을 거처 H&E 염색을 실시하였다. 조직학적 검경에서는 섬유화의 진행을 0 ~ 3등급으로 수치화하여 평가하였다. 육안병리학적 검사 및 조직학적 검사의 수치화된 데이터에 대해 Bartlett`s test를 이용하여 유의 수준 α=0.05로 검정하였다. 일원배치분산 검정결과 유의성이 있으면 Kruskal-Wallis test를 유의수준 α=0.05로 검정하였다. 일원배치분산 검정결과유의성이 인정되면 유의한 결과를 대조군과 실험군간에 차이가 있는지를 검사하기 위해 다중비교법인 Bonferroni`s multiple comparison test를 실시하였으며, Kruskal-Wallis test 결과 유의성이 인정되면 유의한 결과를 대조군과 실험군간에 차이가 있는지를 검사하기 위해 다중비교법인 Dunn`s test를 실시하였다.
도 2에 나타난 바와 같이, 유착이 발생한 조직면에 대해 조직을 채취하여 조직염색을 통해 관찰한 결과, 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 혼합한 본 발명의 유착방지재 (실시예 1)를 처리한 조직의 섬유화 진행 속도가 PBS (비교예 1)를 처리한 조직의 섬유화 진행 속도 보다 현저히 늦음을 확인하였다(도 2).
실험예 3 : 유착방지재의 복강 내 출혈 억제 효능 확인
유착방지재의 복강 내 출혈 억제 효능을 확인하기 위하여 하기와 같은 실험을 실시하였다. 랫드 (350 g)를 우레탄 (Urethane)으로 마취한 다음 복부 정중앙을 절개한 후, 비장 (spleen) 끝 면을 0.5 cm 절제하였다. 비장 절제부위에 PBS, 시판중인 자궁유착방지 제품 (Guardix, 한미약품) 또는 본 발명의 유착방지재 1 mL를 도포하였다. 이후, 복부 절개 부위를 수술용 실로 꿰맨 다음, 4 시간 후에 복부를 절개하고 거즈로 복강을 닦아낸 다음 거즈의 무게를 측정하였다. 상기 거즈는 증류수 30 mL에 담궜다. 이후, QuantiChromTM Hemoglobin Assay Kit를 이용하여 헤모글로빈의 농도를 측정 (Bioassay system cat.no.DIHB-250 사용) 하여 복강 내 출혈 정도를 결정하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타난 바와 같이, 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 혼합한 본 발명의 유착방지재가 시판중인 자궁유착방지 제품 (Guardix, 히알루론산과 카르복시메틸셀룰로오스 혼합 조성물)에 비하여 복강 내 출혈을 유의적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다(도 3).
실험예 4 : 유착방지재의 임상실험 - 자궁내막 근종 있는 환자 대상
자궁강 내 수술 후 적용 시, 상기 실시예 1의 조성물과 히알루론산 및 카르복시메틸셀룰로오스의 조성을 갖는 가딕스 (Guardix-Sol, 한미약품) 유착방지재의 유착방지 효과 및 안전성을 비교 평가하기 위하여, 다기관, 단일 눈가림, 무작위배정 및 병행 임상 시험을 수행하였다.
임상 시험은 다기관의 시험기관에서 진행되었으며, 자궁강 내 수술 예정인 환자에 대하여 1:1의 비율로 시험용 의료기기 또는 대조시험용 의료기기에 등록되었다. 환자의 무작위 배정 후 시술자는 자궁강 내 수술을 실시하고, 수술 부위에 임상시험용 의료기기 적량을 적용하였다. 단, 이때 적용하는 부피는 10 mL가 넘지 않도록 하였다. 수술 후에는 일정시간 피험자를 관찰하여 이상반응이 나타나지 않는지 확인하였다. 이후, 관찰기 방문을 실시하였다. 마지막 방문 시 시술자는 자궁경 검사를 통해 자궁강 내 유착형성 유무, 유착의 면적 및 유형을 평가하고, 사진을 촬영하여 중앙 평가자가 자궁유착을 평가하는데 활용하도록 하였다. 본 임상시험은 단일 눈가림 시험이지만, 1차 및 2차 유효성 평가 시에는 12개 기관의 모든 사진의 피험자 정보를 Blinding한 상태로 1인의 중앙 평가자가 평가하여 눈가림 (Assessor blindness)이 유지되도록 하였다.
표 5
Figure PCTKR2012006827-appb-T000001
표 5에 나타난 바와 같이, 자궁내막 근종이 있는 환자를 대상으로 가딕스를 투여한 후의 자궁 내 유착 발생 환자는 전체 53명 중 5명 (유착 발생률 9.43%) 이었으나, 실시예 1의 유착방지재를 투여한 후의 자궁 내 유착 발생 환자는 전체 54명 중 1명으로 (유착 발생률 : 1.85%) 탁월한 유착방지 효과를 임상적으로 확인하였다(표 5).
표 6
Figure PCTKR2012006827-appb-T000002
표 6에 나타난 바와 같이, 자궁내막 무근종 환자를 대상으로 가딕스를 투여한 후의 자궁 내 유착 발생 환자는 전체 31명 중 10명 (유착 발생률 32.26%) 이었으나, 실시예 1의 유착방지재를 투여한 후의 자궁 내 유착 발생 환자는 전체 34명 중 7 명으로 (유착 발생률 : 20.59%) 탁월한 유착방지 효과를 임상적으로 확인하였다(표 6).
표 7
Figure PCTKR2012006827-appb-T000003
표 7에 나타난 바와 같이, 자궁유착이 발생하였던 환자를 대상으로 가딕스를 투여한 후의 자궁 내 유착 발생 환자는 전체 14명 중 7명 (유착 발생률 50%) 이었으나, 실시예 1의 유착방지재를 투여한 후의 자궁 내 유착 발생 환자는 전체 15명 중 7 명으로 (유착 발생률 : 46.67%) 탁월한 유착방지 효과를 임상적으로 확인하였다(표 7).
표 8
Figure PCTKR2012006827-appb-T000004
표 8에 나타난 바와 같이, 자궁유착이 발생하지 않았던 환자를 대상으로 가딕스를 투여한 후의 자궁 내 유착 발생 환자는 전체 70명 중 8명 (유착 발생률 11.43%) 이었으나, 실시예 1의 유착방지재를 투여한 후의 자궁 내 유착 발생 환자는 전체 73명 중 단지 1명으로 (유착 발생률 : 1.37%) 탁월한 유착방지 효과를 임상적으로 확인하였다(표 8).
결론적으로, 상기 표 5 내지 8에 나타난 바와 같이, 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 혼합한 본 발명의 유착방지재는 모든 환자군에서 기사용 유착방지재인 가딕스에 비하여 우수한 유착방지 효과를 나타냄을 확인하였다.

Claims (14)

  1. 히알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알지네이트를 포함하는 유착방지재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히알루론산은 분자량 500,000 내지 10,000,000 Da인 것인 유착방지재.
  3. 제2항에 있어서, 상기 히알루론산은 분자량 1,000,000 내지 10,000,000 Da인 것인 유착방지재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 히알루론산은 전체 유착방지재 중 0.1 내지 10 중량%인 것인 유착방지재.
  5. 제4항에 있어서, 상기 히알루론산은 전체 유착방지재 중 0.5 내지 3 중량%인 것인 유착방지재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 카르복시메틸셀룰로오스는 전체 유착방지재 중 0.1 내지 8 중량%인 것인 유착방지재.
  7. 제6항에 있어서, 상기 카르복시메틸셀룰로오스는 전체 유착방지재 중 0.2 내지 5 중량%인 것인 유착방지재.
  8. 제1항에 있어서, 상기 알지네이트는 전체 유착방지재 중 0.01 내지 5 중량%인 것인 유착방지재.
  9. 제1항에 있어서, 전체 유착방지재 중 히알루론산은 0.1 내지 10 중량% 이고, 카르복시메틸셀룰로오스는 0.1 내지 8 중량% 이며, 알지네이트는 0.01 내지 5 중량%인 것인 유착방지재.
  10. 제1항에 있어서, 점도가 400 내지 1000 cp 인 것인 유착방지재.
  11. 제1항에 있어서, 상기 유착방지재는 분말, 과립, 겔, 졸, 용액 및 필름 제형으로 이루어진 군에서 선택된 제형인 것인 유착방지재.
  12. 제1항에 있어서, 자궁 내 유착을 방지하는 것인 유착방지재.
  13. 제1항에 있어서, 추가로 지혈작용을 나타내는 것인 유착방지재.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 유착방지재를 개체의 국소 기관 표면에 접촉시키는 단계를 포함하는 유착방지 방법.
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