WO2017039335A1 - 용융 방사에 의한 히알루론산염 파이버의 제조방법 및 이로부터 제조된 히알루론산염 파이버 - Google Patents

용융 방사에 의한 히알루론산염 파이버의 제조방법 및 이로부터 제조된 히알루론산염 파이버 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a hyaluronic acid fiber, and more particularly, to a hyaluronic acid fiber and a method for manufacturing the same, which may be used as a surgical suture, a molding filler, a lifting thread, a scaffold for tissue engineering, and the like.
  • Hyaluronic acid is a colorless, high-viscosity polysaccharide with a molecular weight of 500,000 to 13,000,000 Da, with repeating units D-glucuronic acid and N-acetyl glucosamine as (1-3) and (1-4). Alternately combined.
  • HA is involved in various human physiological activities, it is known to have a variety of biological activities depending on the molecular weight.
  • the polymer hyaluronic acid is used as a space-filler, and is known to have functions such as anti-angiogenic and immunosuppressive.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0100469 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-31034 use a degradable polymer whose safety has been proven as a main raw material, and a small amount of HA is within 10%. Blending (Blending) or coated suture was disclosed, but there was a problem of low content of HA.
  • the production of fibers by HA alone may increase the HA content, but in general, a method of manufacturing fibers by HA alone is not known due to the inability to melt due to strong hydrogen bonding in the HA polymer polysaccharide.
  • the present inventors have made efforts to solve the above problems, after adjusting the moisture content of the non-melt hyaluronic acid pre-treatment, when melt spinning, surgical suture, molding filler, tissue support (Scaffold), etc. It was confirmed that the sodium hyaluronate fiber (fiber) that can be utilized as, and completed the present invention.
  • An object of the present invention is to provide a hyaluronic acid fiber having a hyaluronic acid fiber which is excellent in biocompatibility, skin elasticity and water retention, and a method for producing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a surgical suture, a molding filler, a lifting thread and a scaffold for tissue engineering made of hyaluronic acid fiber having excellent safety and biocompatibility.
  • the present invention comprises the steps of (a) adjusting the water content of hyaluronic acid salt having a weight average molecular weight of 500 ⁇ 3,000kDa to 5 ⁇ 20%; (b) preparing a hyaluronic acid fiber by placing the hyaluronic acid salt having a controlled moisture content in a melt spinning apparatus, heating to 150 to 200 ° C., and then autoclaving it; And (c) immersing the hyaluronic acid fiber in an ethanol aqueous solution to harden the surface thereof.
  • the pH of the hyaluronic acid salt is characterized in that 6 ⁇ 8.
  • the step of curing the surface is characterized in that it is immersed 2 to 5 times while increasing the ethanol concentration of the immersion once or in the ethanol aqueous solution once.
  • the concentration of the ethanol aqueous solution is characterized in that 30 to 99% by volume.
  • the present invention also provides a hyaluronic acid fiber prepared by the above method.
  • the present invention also provides a surgical suture, a molding filler, a lifting thread, and a scaffold for tissue engineering including the hyaluronic acid fiber.
  • Hyaluronic acid fiber of the present invention is manufactured with hyaluronic acid salt as the main component, not only excellent in safety and biocompatibility, but also free from microbial contamination, unlike other liquid hydrogel products, and easy to manage and use in various forms. It can be used as a preparation for tissue repair.
  • the hyaluronic acid fiber of the present invention is a solid form product, the volume of the hyaluronic acid is very small compared to the concentration of hyaluronic acid, thereby minimizing the pain and discomfort of the patient when injecting the body, thereby maximizing a therapeutic effect.
  • FIG. 1 is an explanatory view of a spinning spinning apparatus (Spinning Apparatus) used in the present invention.
  • the endothermic peak due to the melting of the sodium hyaluronate having a controlled moisture content is determined through a differential scanning calorimeter (DSC) measurement, and the moisture content in the sodium hyaluronate is determined by referring to the measurement result.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • melt spinning at 150 ⁇ 200 °C to prepare a sodium hyaluronate fiber (Fiber).
  • sodium hyaluronate fiber was sequentially immersed in 50%, 70% and 95% ethanol aqueous solution to harden the surface to prepare a hyaluronic acid fiber (Fiber).
  • the manufactured sodium hyaluronate fiber (Fiber) can maintain physical properties and shape even after immersion in saline for a long time.
  • the present invention in one aspect, (a) adjusting the water content of hyaluronic acid salt having a weight average molecular weight of 500 ⁇ 3,000kDa to 5 ⁇ 20%; (b) preparing a hyaluronic acid fiber by placing the hyaluronic acid salt having a controlled moisture content in a melt spinning apparatus, heating to 150 to 200 ° C., and then autoclaving it; And (c) immersing the hyaluronic acid fiber in an ethanol aqueous solution to harden the surface thereof.
  • the hyaluronic acid salt is a salt is bonded to the hyaluronic acid, sodium hyaluronate, calcium hyaluronic acid, potassium hyaluronate may be exemplified, but is not limited thereto.
  • the water content control of the hyaluronic acid salt can be performed without limitation in the method as long as it can control the water of the hyaluronic acid salt.
  • the moisture of the hyaluronic acid salt may be controlled by using a constant temperature and humidity controller.
  • hyaluronic acid in which the moisture content is adjusted to 5 to 20% in a melt reservior of a melt spinning apparatus (see FIG. 1), heated to 150 to 200 ° C., and then hyperbaric to hyaluronic acid salt. It is characterized by producing a fiber.
  • the hyaluronic acid fiber according to the present invention can be prepared by hyaluronic acid alone, but may further include carriers or excipient components commonly used in the art depending on the field of application, and the types and content ranges thereof are particularly limited. It doesn't happen.
  • cellulose-based material which is a pharmacologically acceptable biocompatible agent
  • polyethylene polydioxane
  • polyvinyl alcohol poly, which are excellent in degradability, for securing enhanced physical properties and functionality
  • Vinyl ether, polyvinyl pyrrolidone, polylactic acid and the like may be prepared by spinning with a mixture of hyaluronic acid.
  • the present invention is characterized in that the surface of the prepared hyaluronic acid fiber is immersed in an ethanol aqueous solution to harden the surface.
  • Hardening of the surface of sodium hyaluronate fiber is immersed once in an aqueous ethanol solution of 90 to 99% by volume (about 1 second immersion time) or immersed 2 to 5 times while sequentially increasing the ethanol concentration of the ethanol solution (immersion time 1 Seconds).
  • the concentration of the ethanol aqueous solution used for the surface hardening may be 30 to 99% by volume, preferably 50 to 95% by volume.
  • the surface-cured sodium hyaluronate fiber is an aqueous solution of a crosslinked synthetic chemical such as glutaraldehyde, epichlorohydrin, chitosan, polylysine and the like. It is characterized in that it further comprises the step of cross-linking the surface by immersing in an aqueous solution of a natural polymer having a cationic nature.
  • Sodium hyaluronate fiber partially cross-linked in this way can be improved degradation resistance and mechanical properties.
  • the present invention relates to hyaluronic acid fiber prepared by the above method in another aspect.
  • the hyaluronic acid fiber prepared according to the present invention can be manufactured with 100% purity of hyaluronic acid, and the surface is hardened or crosslinked so that there is no microbial contamination, unlike conventional liquid hyaluronic acid tissue repair products. And because it is easy to use, it can be used in various forms of tissue repair preparations.
  • the present invention relates to a surgical suture, a molding filler, a lifting seal, and a tissue scaffold for tissue engineering including the hyaluronic acid fiber in another aspect.
  • Sodium hyaluronate (Hi-Aqua TM , Jinwoo Bio Co., Ltd.) having a molecular weight of 1.2 MDa was wet treated with a thermo-hygrostat. That is, the water content in the sodium hyaluronate was adjusted to 5-30% by standing for 1 to 3 hours on the basis of 10 g of sodium hyaluronate under the condition of 60% relative humidity. For reference, the moisture content in the HA before the wet treatment was about 2%.
  • An endothermic peak of sodium hyaluronate before wetting and sodium hyaluronate wetted in Example 1 was measured using a thermal analyzer (DSC6100, Seiko, Japan) at a temperature range of 30 to 250 ° C. and a temperature increase rate of 10 ° C./min. It was.
  • DSC6100 thermal analyzer
  • the endothermic peak due to melting was not detected at all for the non-wetting sodium hyaluronate powder, whereas for the sodium hyaluronate with the moisture content adjusted to 5% or higher, the temperature range is around 150 ⁇ 200 °C. It was confirmed that the endothermic peak attributable to melting at was strongly detected. Therefore, it was found that melt spinning of sodium hyaluronate is possible in the temperature range.
  • Example 1 The hyaluronic acid wetted in Example 1 is placed in a melt storage unit of a melt spinning device (Melt Spinning Apparatus), spinned by nitrogen treatment at 150-200 ° C., followed by general drying at room temperature and hyaluronic acid.
  • Sodium fiber (HA Fiber) was prepared.
  • Example 3 HA Fiber Preparation by Melt Spinning and Surface Hardening
  • HA fiber prepared by spinning in the same manner as in Example 2 in 50% ethanol, 70% ethanol, the final 95% ethanol in order to cure the surface, and then dried at room temperature, and then dried in room temperature sodium hyaluronate fiber (HA Fiber) Was prepared.
  • the HA fiber prepared by spinning in the same manner as in Example 2 was directly immersed in 95% ethanol to harden the surface, and then dried at normal temperature to prepare sodium hyaluronate fiber (HA Fiber).
  • the HA fiber prepared by spinning in the same manner as in Example 2 was directly immersed in 50% ethanol to harden the surface, and then dried at normal temperature to prepare sodium hyaluronate fiber (HA Fiber).
  • HA Fiber Sodium hyaluronate fiber obtained in Examples 2 to 5 was immersed in saline, 37 °C, the swelling rate over time was measured, and the results are shown in Table 1.
  • Example 2 As shown in Table 1, the sodium hyaluronate fiber (HA Fiber) of Example 2, which is not surface hardened, was not maintained in the form of fiber after 2 hours of saline immersion, and thus swelling was not measured.
  • Sodium hyaluronate fiber of Example 3 surface-cured with 30%, 50% and 95% ethanol aqueous solution (HA Fiber) has a swelling degree of about 148% even after 24 hours of saline soaking, and the surface was hardened by the curing process. Fiber) form was confirmed that it is possible to maintain.
  • Example 4 sodium hyaluronate fiber of Example 4 surface-cured with an aqueous 95% ethanol solution (HA Fiber) is maintained in the form of fiber even after 24 hours of saline immersion, the surface of Example 5 cured with a 50% ethanol aqueous solution Sodium hyaluronate fiber (HA Fiber) was found to be impossible to maintain the fiber (Fiber) form after 5 hours of saline immersion.
  • the hyaluronic acid fiber of the present invention can be utilized as a surgical suture, a molding filler, a tissue support cell scaffold, and the like.

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Abstract

본 발명은 히알루론산염 파이버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수술용 봉합사, 성형 필러, 리프팅용 실, 조직 공학용 세포지지체(Scaffold) 등으로 활용 가능한 히알루론산염 파이버 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 상기 용융 방사에 의한 히알루론산염 파이버의 제조방법은 (a) 중량평균분자량이 500~3,000kDa인 히알루론산염의 수분 함량을 5~20%로 조절하는 단계; (b) 수분 함량이 조절된 히알루론산염을 용융방사 장치에 넣고, 150~200℃로 가열 후, 고압방사하여 히알루론산염 파이버를 제조하는 단계; 및 (c) 히알루론산염 파이버를 에탄올 수용액에 침지시켜 표면을 경화시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 히알루론산염 파이버는 히알루론산염을 주성분으로 제조되어, 안전성(Safety) 및 생체 적합성이 뛰어날 뿐만 아니라, 통상의 액상 하이드로겔 제품과 달리 미생물 오염이 없고, 관리 및 사용이 쉬워서 다양한 형태의 조직 수복용 제제로 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 히알루론산염 파이버는 고체 형태의 제품이라 히알루론산염 농도 대비 체적 볼륨이 매우 작아 체내 투입 시 환자의 고통과 불편을 최소화시켜 치료 효과를 극대화 할 수 있는 장점이 있다.

Description

용융 방사에 의한 히알루론산염 파이버의 제조방법 및 이로부터 제조된 히알루론산염 파이버
본 발명은 히알루론산염 파이버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수술용 봉합사, 성형 필러, 리프팅용 실, 조직 공학용 세포지지체(Scaffold) 등으로 활용 가능한 히알루론산염 파이버 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
히알루론산(hyaluronic acid, HA)은 분자량이 500,000 내지 13,000,000Da에 이르는 무색의 고점도 다당류로서, 반복단위인 D-글루쿠론산과 N-아세틸 글루코즈아민이 (1-3)과 (1-4)로 번갈아 결합되어 있다.
HA은 여러 가지 인체 생리 활성에 관여하며, 분자량에 따라 다양한 생리활성을 가지는 것으로 알려져 있다. 특히 고분자의 히알루론산은 인체 충진제 (space-filler)로 사용되고, 혈관생성 억제(anti-angiogenic), 면역 억제 (Immunosuppressive) 등의 기능을 가지는 것으로 알려져 있다.
따라서 현재 2.0MDa 이상의 HA을 사용하여 고점성의 하이드로겔 형태로 하여 관절 주사제와 성형 필러 및 내, 외과 수술용 유착 방지제로 많이 활용되고 있다. 그러나 대부분의 제품은 고점성 수용액 또는 하이드로겔의 액상 형태이어서 활용성, 보관성 및 가공성 측면에서 제한이 있다. 특히, 액상 형태로 활용 시 HA 자체의 안정성(Stability)이 떨어져 제품의 보관과 유통에 주의가 요구되며, 실제 제품 내의 HA 함유량은 1~5% 정도의 낮은 농도로, 환자 인체 내 투입 시 고농도 고용량 투입이 불가할 뿐만 아니라, 높은 체적 볼륨으로 인한 투입 압력으로 인해 환자에게 큰 고통이 수반되게 된다.
또한, HA를 액상 형태로 체내 투입 시, 체내에 존재하는 여러 분해 효소 등에 의하여 급속히 분해되어 분자량이 낮아짐으로써 체내 지속성 또한 낮아져 치료 부위에 대한 효과가 떨어지는 단점이 있다.
따라서, HA의 안정성, 활용성 등을 향상시키기 위하여, 한국공개특허 제2014-0100469호 및 일본 공개특허 제2011-31034호에서는 안전성이 입증된 분해성 고분자를 주원료로 하여 HA를 일부 소량, 10% 이내로 블렌딩 (Blending) 또는 코팅시킨 봉합사를 개시하였으나, HA의 함량이 낮은 문제점이 있었다.
HA 단독으로 파이버(fiber)를 제조하면 HA 함량을 늘릴 수 있겠지만, 일반적으로 HA 고분자 다당체 내의 강한 수소 결합에 기인한 용융 불가로 인하여 HA 자체만으로 파이버를 제조하는 방법은 아직까지 알려지지 않았다.
이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 비 용융성의 히알루론산염을 전 처리로 수분 함량을 조절한 후, 용융 방사시킬 경우 수술용 봉합사, 성형 필러, 조직 공학용 세포지지체(Scaffold) 등으로 활용 가능한 히알루론산나트륨 파이버(fiber)를 제조할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 생체 적합성과 피부 탄력능 및 수분 보유력이 뛰어난 히알루론산염을 주성분으로 하는 히알루론산염 파이버 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 안전성 및 생체 적합성이 우수한 히알루론산염 파이버로 제조된 수술용 봉합사, 성형 필러, 리프팅용 실 및 조직 공학용 세포지지체(Scaffold)를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 중량평균분자량이 500~3,000kDa인 히알루론산염의 수분 함량을 5~20%로 조절하는 단계; (b) 수분 함량이 조절된 히알루론산염을 용융방사 장치에 넣고, 150~200℃로 가열 후, 고압방사하여 히알루론산염 파이버를 제조하는 단계; 및 (c) 히알루론산염 파이버를 에탄올 수용액에 침지시켜 표면을 경화시키는 단계를 포함하는 용융 방사에 의한 히알루론산염 파이버의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 히알루론산염의 pH는 6~8인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 표면을 경화시키는 단계는 에탄올 수용액에서 1회 침지 또는 에탄올 수용액의 에탄올 농도를 순차적으로 증가시키면서 2~5회 침지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 에탄올 수용액의 농도는 30~99부피%인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 히알루론산염 파이버를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 히알루론산염 파이버를 포함하는 수술용 봉합사, 성형 필러, 리프팅용 실 및 조직 공학용 세포 지지체(Scaffold)를 제공한다.
본 발명의 히알루론산염 파이버는 히알루론산염을 주성분으로 제조되어, 안전성(Safety) 및 생체 적합성이 뛰어날 뿐만 아니라, 통상의 액상 하이드로겔 제품과 달리 미생물 오염이 없고, 관리 및 사용이 쉬워서 다양한 형태의 조직 수복용 제제로 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 히알루론산염 파이버는 고체 형태의 제품이라 히알루론산염 농도 대비 체적 볼륨이 매우 작아 체내 투입 시 환자의 고통과 불편을 최소화시켜 치료 효과를 극대화 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에서 사용한 용융방사 장치(Spinning Apparatus)의 설명도이다.
도 2는 고분자의 히알루론산염의 수분 함량 조정 전과 수분 함량 10%로 조정한 후 측정한 DSC 결과이다.
본 발명에서는 강한 수소 결합으로 인하여 용융이 안되는 히알루론산염을 습윤 처리시킬 경우 용융 방사가 가능하여 고함량의 히알루론산염을 포함하는 히알루론산염 파이버를 제조할 수 있다는 것과 표면 강화 단계를 통하여 히알루론산염 파이버의 물성을 조절할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 일 실시예에서는 수분 함량이 조절된 히알루론산나트륨의 용융에 기인한 흡열 피크를 열분석기 (Differential Scanning Calorimeter) (DSC) 측정을 통해 확인하고, 측정 결과를 참조하여 히알루론산나트륨 내의 수분 함량을 5~20%로 조절 후, 150~200℃에서 용융 방사하여 히알루론산나트륨 파이버(Fiber)를 제조하였다. 그리고, 물성을 향상시키기 위하여 히알루론산나트륨 파이버를 50%, 70% 및 95% 에탄올 수용액에 순차적으로 침지시켜 표면을 경화시켜 히알루론산염 파이버(Fiber)를 제조하였다.
그 결과, 제조된 히알루론산나트륨 파이버(Fiber)는 식염수에 장시간 침지하여도 물성과 형태 유지가 가능하다는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, (a) 중량평균분자량이 500~3,000kDa인 히알루론산염의 수분 함량을 5~20%로 조절하는 단계; (b) 수분 함량이 조절된 히알루론산염을 용융방사 장치에 넣고, 150~200℃로 가열 후, 고압방사하여 히알루론산염 파이버를 제조하는 단계; 및 (c) 히알루론산염 파이버를 에탄올 수용액에 침지시켜 표면을 경화시키는 단계를 포함하는 용융 방사에 의한 히알루론산염 파이버의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 히알루론산염은 히알루론산에 염이 결합되어 있는 것으로서, 히알루론산나트륨, 히알루론산칼슘, 히알루론산칼륨 등을 예시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 히알루론산염의 수분 함량 조절은 히알루론산염의 수분을 조절할 수 있는 것이라면 그 방법에 제한없이 수행이 가능하다. 예를 들어, 항온 항습기를 이용하여 히알루론산염의 수분을 조절할 수 있다.
히알루론산염 내의 수분 함량이 5% 미만인 경우 고온 고압 하에서 용융 방사에 의한 방사(Spinning)시 용융의 곤란으로 인하여 방사(Spinning)에 어려움이 있고, 히알루론산염 내의 수분 함량이 20%를 초과할 경우 방사(Spinning) 후 파이버(fiber) 내 높은 수분 함유량으로 인해 경화 과정 후에도 Fiber의 형태 유지가 곤란한 문제점이 있다.
본 발명에서는 수분 함량이 5~20%로 조절된 히알루론산염을 용융방사 장치(도 1 참조)의 용융 저장부(melt reservior)에 넣고, 150~200℃로 가열 후, 고압방사 시켜 히알루론산염 파이버를 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 히알루론산염 파이버는 히알루론산염 단독으로 제조가 가능하지만, 활용 분야에 따라 당 업계에서 통상적으로 이용되는 담체 또는 부형제 성분들을 추가로 포함할 수 있고, 그 종류 및 함량 범위가 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 주요 용도인 조직 수복용 제제로 활용시 보다 강화된 물성과 기능성 확보를 위하여 약리학적으로 허용되는 생체 적합성 제제인 셀룰로오스계 소재와 분해성이 우수한 고분자인 폴리에틸렌, 폴리다이옥산, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐에테르, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리락틱산 등을 히알루론산과 혼합하여 방사(Spinning)하여 제조할 수 있다.
히알루론산염을 용융 방사하고, 건조시켜 제조한 히알루론산염 파이버를 그대로 사용할 경우 히알루론산 자체의 수분 민감성으로 인하여 보관과 물성 유지가 어려운 안정성(Stability) 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 제조된 히알루론산염 파이버를 에탄올 수용액에 침지시켜 표면을 경화시키는 것을 특징으로 한다.
히알루론산나트륨 파이버 표면의 경화는 90~99부피%의 에탄올 수용액에서 1회 침지(침지 시간 1초 내외)시키거나 에탄올 수용액의 에탄올 농도를 순차적으로 증가시키면서 2~5회 침지시키는 것 (침지 시간 1초 내외)을 특징으로 한다.
표면 경화를 위하여 사용되는 에탄올 수용액의 농도는 30~99부피%를 이용할 수 있고, 50~95부피%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 표면 경화된 히알루론산나트륨 파이버를 글루타르알데히드(glutaraldehyde), 에피클로로히드린(epychlorohydrin) 등의 가교 합성 화학물질의 수용액이나 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine) 등의 수용화시 양이온성을 띄는 천연 고분자 물질의 수용액에 침지시켜 표면을 가교시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다. 이렇게 표면이 일부 가교된 히알루론산나트륨 파이버는 분해 저항성 및 기계적 물성이 향상될 수 있다.
본 발명은 다른 관점에서 상기 방법으로 제조된 히알루론산염 파이버에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 히알루론산염 파이버는 히알루론산염 100% 순도로 제조가 가능하며, 표면이 단단하게 경화 또는 가교되어 있어 기존의 액상 히알루론산염 조직 수복용 제품과 달리 미생물 오염이 없고, 관리 및 사용이 쉬워서 다양한 형태의 조직 수복용 제제로 이용될 수 있다.
따라서, 본 발명은 또 다른 관점에서 상기 히알루론산염 파이버를 포함하는 수술용 봉합사, 성형 필러, 리프팅용 실 및 조직 공학용 세포 지지체(Scaffold)에 관한 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시 예 1: 습윤 처리를 통한 HA Paste 제조
분자량 1.2MDa인 히알루론산나트륨 (Hi-AquaTM, (주)진우바이오)을 항온항습기를 사용하여 습윤 처리하였다. 즉, 상대 습도 60%의 조건 하에서 히알루론산나트륨 10g 기준으로 1~3시간 방치하여 히알루론산나트륨 내의 수분 함량을 5~30%로 조정하였다. 참고로, 습윤 처리 전 HA내의 수분 함량은 2% 정도였다.
실험 예 1: 열 분석기 (DSC) 측정
열 분석기(DSC6100, Seiko, Japan)를 이용하여 30~250℃ 온도범위, 10℃/min의 승온속도 조건에서 습윤 처리 전의 히알루론산나트륨과 실시예 1에서 습윤 처리한 히알루론산나트륨의 흡열 피크를 측정하였다. DSC 측정 결과, 습윤 처리가 안 된 히알루론산나트륨 분말의 경우 용융에 기인한 흡열 피크가 전혀 감지되지 않은 반면, 수분 함량이 5% 이상으로 조정된 히알루론산나트륨의 경우 온도 구간 도시 150~200℃ 부근에서 용융에 기인한 흡열 피크가 강하게 감지됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 상기 온도 구간에서 히알루론산나트륨의 용융 방사가 가능함을 알 수 있었다.
실시 예 2: 용융 방사에 의한 HA Fiber 제조
실시 예 1에서 습윤 처리한 히알루론산나트륨을 용융방사 장치(Melt Spinning Apparatus)의 용융 저장부에 넣고, 이를 150~200℃에서 질소압 처리하여 방사(spinning)시킨 다음, 상온에서 일반 건조하여 히알루론산나트륨 파이버(HA Fiber)를 제조하였다.
실시 예 3: 용융 방사 및 표면경화에 의한 HA Fiber 제조
실시 예 2와 동일한 방법으로 방사(spinning)시켜 제조한 HA Fiber를 50% 에탄올, 70% 에탄올, 최종 95% 에탄올에 차례로 침지시켜 표면을 경화 후 상온에서 일반 건조하여 히알루론산나트륨 파이버(HA Fiber)를 제조하였다.
실시 예 4: 용융 방사 및 표면경화에 의한 HA Fiber 제조
실시 예 2와 동일한 방법으로 방사(spinning)시켜 제조한 HA Fiber를 95% 에탄올에 바로 침지시켜 표면을 경화 후 상온에서 일반 건조하여 히알루론산나트륨 파이버(HA Fiber)를 제조하였다.
실시 예 5: 용융 방사 및 표면경화에 의한 HA Fiber 제조
실시 예 2와 동일한 방법으로 방사(spinning)시켜 제조한 HA Fiber를 50% 에탄올에 바로 침지시켜 표면을 경화 후 상온에서 일반 건조하여 히알루론산나트륨 파이버(HA Fiber)를 제조하였다.
실험 예 2: 수분 팽윤도 (Swelling Ratio) 측정
실시 예 2~5에서 얻은 히알루론산나트륨 파이버(HA Fiber)를 37℃, 식염수에 침지시켜 시간에 따른 팽윤 속도를 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
참고로, 팽윤 속도는 다음의 식으로 구하였다.
팽윤 속도(%) = (일정 시간 경과 후 HA Fiber 무게/초기 Fiber 무게) X 100
팽윤도 (%)
1hr 2hr 3hr 5hr 12hr 24hr
실시예 2 138 - - - - -
실시예 3 111 118 123 128 135 148
실시예 4 108 115 119 123 130 141
실시예 5 125 138 143 - - -
표 1에 나타난 바와 같이, 표면 경화가 이루어지지 않은 실시예 2의 히알루론산나트륨 파이버(HA Fiber)는 식염수 침지 2시간 경과 시 파이버(Fiber) 형태 유지 불가하여 팽윤도 측정이 불가하였다.
30%, 50% 및 95% 에탄올 수용액으로 표면 경화된 실시예 3의 히알루론산나트륨 파이버(HA Fiber)는 식염수 침지 24시간 경과 후에도 팽윤도가 148% 정도로서 경화 과정에 의해 표면이 단단하게 경화되어 파이버(Fiber) 형태 유지가 가능함을 확인하였다.
또한, 95% 에탄올 수용액으로 표면 경화된 실시예 4의 히알루론산나트륨 파이버(HA Fiber)는 식염수 침지 24시간 경과 후에도 파이버(Fiber) 형태가 유지되지만, 50% 에탄올 수용액으로 표면 경화된 실시예 5의 히알루론산나트륨 파이버(HA Fiber)는 식염수 침지 5시간 경과 시 파이버(Fiber) 형태 유지가 불가능함을 알 수 있었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
본 발명의 히알루론산염 파이버는 수술용 봉합사, 성형 필러, 조직 공학용 세포지지체 (Scaffold) 등으로 활용 가능하다.

Claims (9)

  1. 다음 단계를 포함하는 용융 방사에 의한 히알루론산염 파이버의 제조방법:
    (a) 중량평균분자량이 500~3,000kDa인 히알루론산염의 수분 함량을 5~20%로 조절하는 단계;
    (b) 수분 함량이 조절된 히알루론산염을 용융방사 장치에 넣고, 150~200℃로 가열 후, 고압방사하여 히알루론산염 파이버를 제조하는 단계; 및
    (c) 히알루론산염 파이버를 에탄올 수용액에 침지시켜 표면을 경화시키는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히알루론산염의 pH는 6~8인 것을 특징으로 하는 히알루론산염 파이버의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 표면을 경화시키는 단계는 에탄올 수용액에서 1회 침지 또는 에탄올 수용액의 에탄올 농도를 순차적으로 증가시키면서 2~5회 침지시키는 것을 특징으로 하는 히알루론산염 파이버의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 에탄올 수용액의 농도는 30~99부피%인 것을 특징으로 하는 히알루론산염 파이버의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항의 방법으로 제조된 히알루론산염 파이버.
  6. 제5항의 히알루론산염 파이버를 포함하는 수술용 봉합사.
  7. 제5항의 히알루론산염 파이버를 포함하는 성형 필러.
  8. 제5항의 히알루론산염 파이버를 포함하는 리프팅용 실.
  9. 제5항의 히알루론산염 파이버를 포함하는 조직 공학용 세포 지지체 (Scaffold).
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