WO2018097425A1 - 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 다공성 하이드로겔 시트 - Google Patents

다공성 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 다공성 하이드로겔 시트 Download PDF

Info

Publication number
WO2018097425A1
WO2018097425A1 PCT/KR2017/004784 KR2017004784W WO2018097425A1 WO 2018097425 A1 WO2018097425 A1 WO 2018097425A1 KR 2017004784 W KR2017004784 W KR 2017004784W WO 2018097425 A1 WO2018097425 A1 WO 2018097425A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydrogel sheet
sheet
porous
hydrogel
composition solution
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/004784
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정지선
신주희
방성환
정주영
Original Assignee
롯데정밀화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롯데정밀화학 주식회사 filed Critical 롯데정밀화학 주식회사
Priority to CN201780073626.7A priority Critical patent/CN110023382B/zh
Priority to JP2019527527A priority patent/JP7075403B2/ja
Publication of WO2018097425A1 publication Critical patent/WO2018097425A1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A45HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45DHAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D44/00Other cosmetic or toiletry articles, e.g. for hairdressers' rooms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A45HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45DHAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D44/00Other cosmetic or toiletry articles, e.g. for hairdressers' rooms
    • A45D44/002Masks for cosmetic treatment of the face
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0061Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L26/008Hydrogels or hydrocolloids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075Macromolecular gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08Cellulose derivatives
    • C08L1/26Cellulose ethers

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a porous hydrogel sheet and a porous hydrogel sheet prepared by the method, and more particularly, to a porous hydrogel having improved liquid absorption by including prefreezing and lyophilizing the hydrogel sheet. It relates to a method for producing a gel sheet and a porous hydrogel sheet produced by the method.
  • Hydrogels are a network of hydrophilic polymer chains with water as a dispersion medium.
  • the hydrogel may swell without dissolving in water and may contain a large amount of water in the structure, and its flexibility appears very similar to natural tissue.
  • the hydrogel is used in pharmaceutical fields such as tissue engineering, cell culture, sustained-release drug delivery system, biosensor, soft lens, medical electrode due to its unique hydrophilicity and flexibility.
  • the field of application such as absorbent of hygiene products, delivery medium of cosmetics has been diversified.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 10-2014-0116325 discloses a specific ratio of (a) a liquid natural polymer material, a plasticizer, an electrolyte, a functional cosmetic ingredient, a preservative, and water. Mixing with; (b) heating the composition to bring the mixture of step (a) to a temperature of 70-90 ° C. to form a gel-like hydrogel composition; (c) putting the heated composition into a mold to produce a gel-like hydrogel molded article, a method for producing a hydrogel composition is described.
  • the hydrogel composition is 0.1 to 3% by weight of a natural polymer material Cassia Gum (Cassia Gum) 0.1 to 2% by weight or one selected from Carrageenan Gum or Xanthan Gum (Xanthan Gum) , 5 to 30% by weight of polyhydric alcohols as a plasticizer, 0.5 to 2% by weight of electrolyte, 0.1 to 10% by weight of a functional cosmetic ingredient for imparting skin cosmetic function, 0.001 to 0.5% by weight of preservative, and the balance of water
  • Patent Document 1 describes that a hydrogel film having excellent tear strength can be provided.
  • the hydrogel prepared according to Patent Literature 1 since the hydrogel possesses a high water content, the concentration of the active ingredient may be diluted when the functional ingredient is applied to the hydrogel, thereby decreasing transdermal delivery efficiency. .
  • the water contained in the hydrogel may cause the risk of corruption due to microbial propagation, thereby negatively affecting the stability of the active ingredient within the shelf life of the product.
  • Patent Document 2 Domestic Patent Publication No. 10-1212504 adds polyvinyl alcohol and succinic acid to (S1) distilled water and warms it to 90 ° C. while stirring for 6 hours to prepare a polyvinyl alcohol / succinic acid solution. Manufacturing; (S2) preparing a polyvinyl alcohol / succinic acid / carboxymethyl cellulose solution by adding carboxymethyl cellulose to the polyvinyl alcohol / succinic acid solution and stirring at 90 ° C. for 3 hours; (S3) adding rhubarb extract to the polyvinyl alcohol / succinic acid / carboxymethyl cellulose solution and stirring at 90 ° C.
  • Patent Document 2 by lowering the water content of the hydrogel, the problem of hydrogel decay due to the microbial propagation, which was previously generated due to the high water content, can be solved to ensure stability, and the problem of concentration dilution is solved to solve the active ingredient Hydrogels that can be quantified and applied can be prepared.
  • Hydrogels that can be quantified and applied can be prepared.
  • it is necessary to develop a formulation having a higher degree of absorption.
  • Patent Document 1 KR1020140116325 A
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a porous hydrogel sheet with improved liquid absorption.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a porous hydrogel sheet prepared according to the manufacturing method.
  • the present invention comprises the steps of (1) preparing a composition solution for a hydrogel sheet comprising a cellulose ether, a gelling agent, a gelling accelerator and a solvent; (2) applying the composition solution for the hydrogel sheet in the form of a sheet; (3) gelling the hydrogel sheet composition solution applied in the form of a sheet to produce a hydrogel sheet; (4) prefreezing the hydrogel sheet; And (5) provides a method of producing a porous hydrogel sheet comprising the step of lyophilizing the pre-frozen hydrogel sheet.
  • Step (1) comprises the steps of preparing a composition for a hydrogel sheet by mixing the cellulose ether, a gelling agent and a gelling accelerator; And adding the composition for the hydrogel sheet to hot water at 70 ° C. to 100 ° C. and stirring to prepare a composition solution for the hydrogel sheet.
  • hydrogel sheet composition prepared according to step (1) may further comprise a defoaming step of removing bubbles from the solution solution.
  • the cellulose ether is methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose
  • carboxymethyl cellulose may include one or more selected from the group consisting of
  • the gelling agent is a carrageenan (Carrageenan), locust bean gum (Mocose bean gum), Manos (Mannose) and water chessnut powder ( water-chestnut flour)
  • the gelling accelerator may include one or more selected from the group consisting of magnesium chloride, potassium chloride, calcium chloride and sodium chloride.
  • Step (2) may be cast in a sheet form while maintaining the composition solution for the hydrogel sheet in the range between the gelation temperature of the composition solution and the boiling point of the solvent.
  • the boiling point of the gelling temperature to the solvent of the composition solution for the hydrogel sheet may be 50 ⁇ 100 °C.
  • the hydrogel sheet may be manufactured by cooling and gelling the composition solution for the hydrogel sheet applied in the form of a sheet.
  • the preliminary freezing in the step (4) may be performed for 5 minutes to 24 hours at -196 ⁇ -15 °C.
  • the lyophilization may be performed for 12 to 72 hours at -90 ⁇ -40 °C.
  • the present invention provides a porous hydrogel sheet prepared according to the above production method.
  • the thickness of the sheet may be 0.1 ⁇ 10.0mm.
  • the degree of liquid absorption of the sheet may be 8 ⁇ 18g / g.
  • the sheet may be used as a cosmetic mask pack or transdermal delivery agent, or may be used in a medical field selected from the group consisting of a wound coating material and an anti-adhesion agent.
  • a porous hydrogel sheet having a low water content by providing a method for producing a hydrogel sheet comprising pre-freezing and lyophilizing the hydrogel sheet. Therefore, the problem due to its own moisture existing in the existing hydrogel, such as the problem of dilution of the active ingredient concentration and the problem of hydrogel corruption due to microbial propagation can be solved.
  • the hydrogel sheet prepared according to the production method of the present invention exhibits a porous structure and exhibits a high degree of absorption compared to the conventional dry hydrogel sheet. Therefore, according to the present invention, a porous hydrogel sheet having excellent transdermal delivery efficiency can be prepared.
  • FIG. 2 shows a comparison of SEM images ( ⁇ 100) (C) of hydrogel sheet surfaces prepared according to Example 3 and SEM images ( ⁇ 100) (D) of hydrogel sheet surfaces prepared according to Comparative Example 1.
  • FIG. will be.
  • the present invention relates to a method for producing a porous hydrogel sheet and a porous hydrogel sheet produced by the method.
  • the manufacturing method comprises the steps of (1) preparing a composition solution for a hydrogel sheet comprising a cellulose ether, a gelling agent, a gelling accelerator and a solvent; (2) applying the composition solution for the hydrogel sheet in the form of a sheet; (3) gelling the hydrogel sheet composition solution applied in the form of a sheet to produce a hydrogel sheet; (4) prefreezing the hydrogel sheet; And (5) lyophilizing the pre-frozen hydrogel sheet.
  • This step is to prepare a composition solution for a hydrogel sheet containing a cellulose ether, a gelling agent, a gelling accelerator and a solvent.
  • the "solution solution for hydrogel sheets” means a liquid state in which solid content is dispersed, dissolved or partially dissolved in hot water, and includes the concept of a dispersion, a dissolving liquid or a partial dissolving liquid.
  • Step (1) comprises the steps of preparing a composition for a hydrogel sheet by mixing the cellulose ether, a gelling agent and a gelling accelerator; And adding the composition for the hydrogel sheet to hot water at 70 ° C. to 100 ° C. and stirring to prepare a composition solution for the hydrogel sheet.
  • the temperature of the hot water is less than 70 ° C dispersing and partial dissolution of the composition for the hydrogel sheet is not made well, it may be difficult to prepare a solution for the composition for the hydrogel sheet, which may lower the physical properties of the hydrogel sheet.
  • the hydrogel sheet composition is added to hot water and stirred to apply a physical force using a mechanical stirrer (mechanical stirrer) in the process of preparing a hydrogel sheet composition solution, wherein a large amount of bubbles in the solution Will occur. If bubbles are not removed from the solution, the bubbles may interfere with the formation of the three-dimensional network structure of the hydrogel, thereby causing a problem of lowering the gel strength.
  • the method for producing a hydrogel sheet according to the present invention may further include a defoaming step of removing bubbles from the composition solution for a hydrogel sheet prepared according to step (1). This defoaming process is preferably performed for 20 to 60 minutes at 55 ⁇ 65 °C.
  • the cellulose ether is methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose
  • carboxymethyl cellulose may include one or more selected from the group consisting of.
  • the gelling agent is added for gel formation, strength control, syneresis control and feeling improvement.
  • the gelling agent it is preferable to use a natural polymer rather than a water-soluble synthetic polymer in consideration of toxicity to the skin.
  • a natural polymer rather than a water-soluble synthetic polymer in consideration of toxicity to the skin.
  • carrageenan, Locust bean gum, Mannose and water chestnut powder (water) -chestnut flour may include more than one kind selected from the group consisting of.
  • the gelling accelerator serves to crosslink the gelling agent.
  • the gelling accelerator may be a salt of a Group 1 or Group 2 metal, and may include, for example, at least one selected from the group consisting of magnesium chloride, potassium chloride, calcium chloride, and sodium chloride.
  • This step is a step of applying the composition solution for the hydrogel sheet prepared according to step (1) in the form of a sheet.
  • This step may be cast in the form of a sheet while maintaining the composition solution for the hydrogel sheet in the range between the gelation temperature of the composition solution to the boiling point of the solvent.
  • the gelling temperature of the composition solution to the boiling point of the solvent is preferably 50 ⁇ 100 °C, more preferably 55 ⁇ 90 °C.
  • the coating of the composition solution for the hydrogel sheet may be used without any conventional methods known in the art, for example, a caster or a coating machine that may apply the composition solution in the form of a sheet may be used.
  • the coater may be selected from the group consisting of a gravure coater, comma coater, slot die coater and spray coater.
  • the hydrogel sheet composition solution may be applied in a thickness of 0.1mm ⁇ 10.0mm. If the thickness is less than 0.1mm, the strength of the hydrogel sheet is lowered may cause a problem of tearing. On the other hand, when the thickness exceeds 10mm, the skin adhesion of the hydrogel sheet in the gel state is lowered, and the efficiency of delivery of the active ingredient may be reduced.
  • This step is to prepare a hydrogel sheet by gelling the composition solution for a hydrogel sheet applied in the form of a sheet according to step (3) above.
  • the hydrogel sheet composition may be cooled and gelled to prepare a hydrogel sheet.
  • the cooling may be performed according to a conventional method belonging to the field of the present invention, for example, any one method selected from a method using natural cooling, the method using a cooling tunnel, and a combination of them using a natural left at room temperature. It can be performed as.
  • This step is a step of pre-freezing the hydrogel sheet prepared according to step (3).
  • the preliminary freezing is preferably carried out for 5 minutes to 24 hours at -196 ⁇ -15 °C.
  • the preliminary freezing temperature exceeds -15 ° C or less than 5 minutes, the moisture in the hydrogel sheet may not be sufficiently frozen, so it may be difficult to secure pores of a predetermined size or more during the freeze-drying process.
  • the preliminary freezing temperature is less than -196 ° C or more than 24 hours, there is a fear that the economy compared to energy.
  • This step is a step of lyophilizing the pre-frozen hydrogel sheet according to step (4).
  • lyophilization refers to a method of freezing an aqueous solution or a material containing a large amount of water and subliming the ice by depressurizing it to below water vapor pressure to obtain a porous dried material from which water is removed.
  • Such lyophilization can be used for long-term storage of unstable and heat sensitive materials mainly in the presence of moisture, and can obtain a product having excellent re-dissolution in water.
  • ice crystals present in the pre-frozen hydrogel sheet through freeze-drying are sublimated into gaseous vapor, and pores are formed at the position where the ice crystals are removed, thereby forming a porous hydrogel sheet. Is obtained.
  • This lyophilization may be carried out for 12 to 72 hours at a temperature of -90 ⁇ -40 °C.
  • the freeze-drying conditions have a great effect on the quality of the hydrogel sheet, so careful attention is required for its control. That is, when the freeze-drying condition is out of the above conditions, there is a fear that a hydrogel sheet having a desired pore structure may not be obtained.
  • the thickness of the porous hydrogel sheet is 0.1 to 10.0mm, and when the thickness is less than 0.1mm, a problem may occur that the strength is reduced and torn, whereas when the thickness exceeds 10.0mm, the gel hydrogel is in a gel state. The skin adhesion of the sheet is lowered, the transdermal delivery efficiency of the active ingredient may be lowered.
  • the porous hydrogel sheet like the conventional dry hydrogel sheet, exhibits a reversible property that is gelled when impregnated with water, and has a low moisture content to ensure stability of the active ingredient.
  • the hydrogel sheet according to the present invention exhibits a porous structure by lyophilization, the hydrogel sheet exhibits a high degree of liquid absorption in the range of 8-18 g / g compared to conventional dry hydrogels, and shows excellent transdermal delivery efficiency.
  • the porous hydrogel sheet may be widely applied to various products in the cosmetic field or the pharmaceutical field, and may be preferably used as a cosmetic mask pack or a transdermal delivery agent, or selected from the group consisting of a wound coating material and an anti-adhesion agent. It can be used in the medical field.
  • the hydrogel sheet may contain more functional active ingredients than a general nonwoven fabric sheet or a conventional dry hydrogel sheet, and is effective in absorbing exudates when used as a wound coating material.
  • Hydrogel sheet composition was prepared by mixing hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) (manufactured by Lotte Fine Chemical Co., Ltd., HPMC 2910), carrageenan (MSC), locust bean gum (LBG sicilia) and potassium chloride (Sigma Aldrich). Prepared. At this time, the carrageenan per mol of glucose units (glucose unit) of the HPMC was 0.3 mol (based on a repeating unit), 0.1 mol (based on a repeating unit) locust bean gum, the potassium chloride was mixed in a molar ratio of 0.07 mol.
  • HPMC hydroxypropyl methyl cellulose
  • MSC carrageenan
  • LBG sicilia locust bean gum
  • potassium chloride Sigma Aldrich
  • composition for hydrogel sheet 5 g was added to 95 g of hot water at 85 ° C. and stirred to prepare a composition solution for the hydrogel sheet, and then the solution was stored in a 60 ° C. thermostat for 60 minutes to remove bubbles in the solution. It was floated and removed.
  • the bubble-free composition solution was transferred to a caster (PI-1210, Hohsen, Japan) while maintaining the temperature at 60 ° C., and uniformly applied to the glass plate with a thickness of 0.2 mm using the caster.
  • the solution solution applied on the glass plate was cooled to room temperature and gelated in a natural cooling manner to prepare a hydrogel sheet.
  • the hydrogel sheet was pre-frozen for 1 hour at -75 ° C using a deep freezer (DFU-374CE, Operon, Korea).
  • the pre-frozen hydrogel sheet was lyophilized at -80 ° C. for 48 hours using a lyophilizer (FDS8512, Ilshin Biobase, Korea) to prepare a porous hydrogel sheet.
  • a hydrogel sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the preliminary freezing temperature was adjusted as in Table 1 below.
  • the initial weight represents the initial weight (g) of the cut hydrogel sheet
  • the measurement weight represents the weight (g) of the absorbed hydrogel sheet.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

본 발명은 (1) 셀룰로오스 에테르, 겔화제, 겔화 촉진제 및 용매를 포함하는 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계; (2) 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 시트 형태로 도포하는 단계; (3) 상기 시트형태로 도포된 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 겔화하여 하이드로겔 시트를 제조하는 단계; (4) 상기 하이드로겔 시트를 예비 동결하는 단계; 및 (5) 상기 예비동결된 하이드로겔 시트를 동결건조하는 단계를 포함하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 하이드로겔 시트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 하이드로겔 시트의 제조방법은 유효성분의 정량화 및 안정성 확보가 가능하면서 흡액도가 향상된 다공성 하이드로겔 시트를 제공할 수 있다.

Description

다공성 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 다공성 하이드로겔 시트
본 발명은 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 다공성 하이드로겔 시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이드로겔 시트를 예비동결 및 동결건조하는 단계를 포함함으로써 흡액도가 향상된 다공성 하이드로겔 시트를 제조하는 방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 다공성 하이드로겔 시트에 관한 것이다.
하이드로겔(hydrogel)은 물을 분산매체로 한 친수성 폴리머 체인의 네트워크이다. 상기 하이드로겔은 물에 녹지 않고 팽윤되어 구조 내에 많은 양의 수분을 함유할 수 있고, 유연성이 자연조직과 매우 유사하게 나타난다.
상기 하이드로겔은 특유의 친수성과 유연성으로 인해 의약학적 분야, 예컨대 조직공학, 세포배양(Cell culture), 지효성 약물 전달 시스템(Sustained-release drug delivery system), 바이오센서, 소프트 렌즈, 의료전극 등에 사용되고 있으며, 이 밖에도 위생용품의 흡수제, 미용제의 전달 매체 등 그 적용 분야가 다양화되고 있다.
이러한 하이드로겔을 이용한 종래의 기술로서, 특허문헌 1(국내 공개특허공보 제10-2014-0116325호)에는 (a) 액상의 천연 고분자 물질과 가소제, 전해질, 기능성 화장성분, 방부제 및 물을 특정 비율로 혼합하는 단계; (b) 상기 (a) 단계 혼합물을 70 ~ 90℃ 온도가 되도록 상기 조성물을 가열하여 겔상의 하이드로겔 조성물을 만드는 단계; (c) 상기 가열된 조성물을 성형틀에 넣어 겔상의 하이드로겔 성형체를 제조하는 단계;를 포함하는 하이드로겔 조성물의 제조방법이 기재되어 있다. 이때, 상기 하이드로겔 조성물은 천연 고분자물질인 카시아검(Cassia Gum) 0.1 내지 3 중량%, 카라기난검(Carrageenan Gum) 또는 잔탄검(Xanthan Gum)으로부터 선택되는 1종 또는 그 혼합물을 0.1 내지 2 중량%, 가소제로 다가알코올류 5 내지 30 중량%, 전해질 0.5 내지 2중량%, 피부 미용 기능을 부여하는 기능성 화장 성분 0.1 내지 10중량%, 방부제 0.001 내지 0.5중량%, 및 잔부의 물을 포함하며, 상기 특허문헌 1에 따르면 인열강도가 우수한 하이드로겔 필름을 제공할 수 있다고 기재하고 있다.
그러나, 특허문헌 1에 따라 제조된 하이드로겔의 경우, 하이드로겔이 보유하고 있는 자체 수분함량이 높기 때문에 상기 하이드로겔에 기능성 성분을 적용할 때 유효성분의 농도가 희석되어 경피전달 효율이 떨어질 수 있다. 또한, 상기 하이드로겔에 포함된 수분은 미생물 번식으로 인한 부패 위험을 야기할 수 있고, 이로 인해 제품의 유효기간 내 유효성분의 안정성에 부정적인 영향을 줄 수 있다.
다른 종래의 기술로서, 특허문헌 2(국내 등록특허공보 제10-1212504호)에는 (S1) 증류수에 폴리비닐알코올과 숙신산을 넣고 6시간동안 교반하면서 90℃로 가온하여 폴리비닐알코올/숙신산 용액을 제조하는 단계; (S2) 상기 폴리비닐알코올/숙신산 용액에 카르복시메틸 셀룰로오스를 첨가하고 90℃에서 3시간 동안 교반하여 폴리비닐알코올/숙신산/카르복시메틸 셀룰로오스 용액을 제조하는 단계; (S3) 상기 폴리비닐알코올/숙신산/카르복시메틸 셀룰로오스 용액에 황련추출물을 첨가하고 90℃에서 30분간 교반하는 단계; 및 (S4) 상기 (S3)단계에서 혼합한 폴리비닐알코올/숙신산/카르복시메틸셀룰로오스 용액과 황련추출물의 혼합물을 전연하고, 실온, 48%RH의 조건하에서 48시간 동안 건조하는 단계;를 포함하는 항균 하이드로겔의 제조방법이 기재되어 있다.
상기 특허문헌 2에 따르면, 하이드로겔의 수분함량을 낮춤으로써 기존에 높은 수분함량 때문에 발생되었던 미생물 번식으로 인한 하이드로겔 부패 문제가 해소되어 안정성을 확보할 수 있고, 농도 희석문제가 해소되어 유효성분을 정량화하여 적용할 수 있는 하이드로겔이 제조될 수 있다. 그러나, 하이드로겔의 경피전달 효과를 높이기 위해서는 보다 높은 흡액도를 갖는 제형의 개발이 필요하다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) KR1020140116325 A
(특허문헌 2) KR101212504 B
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 흡액도가 향상된 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 제조방법에 따라 제조된 다공성 하이드로겔 시트를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 (1) 셀룰로오스 에테르, 겔화제, 겔화 촉진제 및 용매를 포함하는 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계; (2) 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 시트 형태로 도포하는 단계; (3) 상기 시트형태로 도포된 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 겔화하여 하이드로겔 시트를 제조하는 단계; (4) 상기 하이드로겔 시트를 예비 동결하는 단계; 및 (5) 상기 예비 동결된 하이드로겔 시트를 동결건조하는 단계를 포함하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법을 제공한다.
상기 (1) 단계는 상기 셀룰로오스 에테르, 겔화제 및 겔화 촉진제를 혼합하여 하이드로겔 시트용 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 하이드로겔 시트용 조성물을 70℃ ~ 100℃의 열수(hot water)에 투입하고 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (1) 단계에 따라 제조된 하이드로겔 시트용 조성물 용액에서 기포를 제거하는 탈포공정을 더 포함할 수 있다.
상기 셀룰로오스 에테르는 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 히드록시에틸 메틸 셀룰로오스(hydroxyethyl methyl cellulose), 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose), 히드록시에틸 셀룰로오스(hydroxyethyl cellulose), 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose) 및 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함할 수 있고, 상기 겔화제는 카라기난(Carrageenan), 로커스트 빈 검(Locust bean gum), 마노스(Mannose) 및 워터 체스넛 분말(water-chestnut flour)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함할 수 있으며, 상기 겔화 촉진제는 염화마그네슘, 염화칼륨, 염화칼슘 및 염화나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함할 수 있다.
상기 (2) 단계는 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 상기 조성물 용액의 겔화 온도 내지 용매의 비점 사이 범위로 유지시키면서 시트 형태로 캐스팅(casting)할 수 있다.
상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액의 겔화 온도 내지 용매의 비점은 50 ~ 100℃일 수 있다.
상기 (3) 단계는 시트 형태로 도포된 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 냉각하여 겔화시켜 하이드로겔 시트를 제조할 수 있다.
상기 (4) 단계에서 상기 예비 동결은 -196 ~ -15℃에서 5분 ~ 24시간 동안 진행될 수 있다.
상기 (5) 단계에서 상기 동결건조는 -90 ~ -40℃에서 12 ~ 72시간 동안 진행될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 다공성 하이드로겔 시트를 제공한다.
상기 시트의 두께는 0.1 ~ 10.0mm일 수 있다.
상기 시트의 흡액도는 8 ~ 18g/g일 수 있다.
상기 시트는 화장품용 마스크 팩 또는 경피 전달제제로 이용될 수 있고, 또는 창상 피복재 및 유착방지제로 이루어진 군에서 선택된 의료용 분야에 이용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하이드로겔 시트를 예비동결 및 동결건조하는 단계를 포함하는 하이드로겔 시트의 제조방법을 제공함으로써 수분함량이 낮은 다공성의 하이드로겔 시트를 제조할 수 있다. 따라서, 기존의 하이드로겔이 보유하고 있는 자체 수분으로 인한 문제, 예컨대 유효성분 농도의 희석문제 및 미생물 번식으로 인한 하이드로겔 부패 문제가 해소될 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 하이드로겔 시트는 다공성의 구조를 나타내므로 기존의 건조 하이드로겔 시트에 비해 높은 흡액도를 나타낸다. 따라서, 본 발명에 따르면 경피전달 효율이 우수한 다공성의 하이드로겔 시트가 제조될 수 있다.
도 1은 실시예 3에 따라 제조된 하이드로겔 시트 단면의 SEM 이미지(×100)(A) 및 비교예 1에 따라 제조된 하이드로겔 시트 단면의 SEM 이미지(×500)(B)를 비교하여 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 3에 따라 제조된 하이드로겔 시트 표면의 SEM 이미지(×100) (C) 및 비교예 1에 따라 제조된 하이드로겔 시트 표면의 SEM 이미지(×100)(D)를 비교하여 나타낸 것이다.
본 발명은 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 다공성 하이드로겔 시트에 관한 것이다.
먼저, 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법에 대해 살펴보면, 상기 제조방법은 (1) 셀룰로오스 에테르, 겔화제, 겔화 촉진제 및 용매를 포함하는 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계; (2) 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 시트 형태로 도포하는 단계; (3) 상기 시트형태로 도포된 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 겔화하여 하이드로겔 시트를 제조하는 단계; (4) 상기 하이드로겔 시트를 예비 동결하는 단계; 및 (5) 상기 예비동결된 하이드로겔 시트를 동결건조하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법에 대하여 단계별로 상세히 설명한다.
(1) 하이드로겔 시트용 조성물 용액의 제조 단계
이 단계는 셀룰로오스 에테르, 겔화제, 겔화 촉진제 및 용매를 포함하는 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계이다. 본 명세서에서, "하이드로겔 시트용 조성물 용액"이라 함은 고형분이 열수에 분산, 용해 또는 부분 용해된 액상의 상태를 의미하는 것으로, 분산액, 용해액 또는 부분 용해액의 개념을 포함하는 것이다.
상기 (1) 단계는 상기 셀룰로오스 에테르, 겔화제 및 겔화 촉진제를 혼합하여 하이드로겔 시트용 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 하이드로겔 시트용 조성물을 70℃ ~ 100℃의 열수(hot water)에 투입하고 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 열수의 온도가 70℃ 미만일 경우에는 하이드로겔 시트용 조성물의 분산 및 부분용해가 잘 이루어지지 않아 하이드로겔 시트용 조성물 용액 제조가 어려울 수 있고, 이로 인해 하이드로겔 시트의 물성이 저하될 수 있다.
한편, 상기 하이드로겔 시트용 조성물을 열수에 투입하고 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 과정에서 기계식 교반기(mechanical stirrer)를 사용하여 물리적인 힘을 가하게 되는데, 이때 다량의 기포가 상기 용액 내에 발생하게 된다. 상기 용액에서 기포가 제거되지 않으면, 상기 기포가 하이드로겔의 3차원 망상구조 형성을 방해하여 겔 강도를 저하시키는 문제를 야기할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 하이드로겔 시트의 제조방법은 상기 (1) 단계에 따라 제조된 하이드로겔 시트용 조성물 용액에서 기포를 제거하는 탈포공정을 더 포함할 수 있다. 이러한 탈포공정은 55 ~ 65℃에서 20 ~ 60분간 수행되는 것이 바람직하다.
상기 셀룰로오스 에테르는 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 히드록시에틸 메틸 셀룰로오스(hydroxyethyl methyl cellulose), 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose), 히드록시에틸 셀룰로오스(hydroxyethyl cellulose), 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose) 및 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함할 수 있다.
상기 겔화제는 겔 형성, 강도 조절, 이수 현상(syneresis) 조절 및 사용감 개선을 위해 첨가되는 것이다. 이러한 겔화제로서는 피부에 대한 독성을 고려하여 수용성 합성고분자보다 천연 고분자를 사용하는 것이 바람직하며, 예컨대 카라기난(Carrageenan), 로커스트 빈 검(Locust bean gum), 마노스(Mannose) 및 워터 체스넛 분말(water-chestnut flour)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상이 포함될 수 있다.
상기 겔화촉진제는 상기 겔화제를 가교시키는 역할을 한다. 상기 겔화촉진제는 1족 또는 2족 금속의 염일 수 있고, 예컨대 염화 마그네슘, 염화 칼륨, 염화 칼슘 및 염화 나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함할 수 있다.
(2) 하이드로겔 시트용 조성물 용액의 도포 단계
이 단계는 상기 (1) 단계에 따라 제조된 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 시트 형태로 도포하는 단계이다.
이 단계는 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 상기 조성물 용액의 겔화 온도 내지 용매의 비점 사이 범위로 유지시키면서 시트 형태로 캐스팅(casting)할 수 있다.
상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액의 온도가 상기 용액의 겔화온도 미만일 경우, 도포 중에 겔화가 진행되어 고형분의 농도편차가 발생되고 결과적으로 최종 시트 표면특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 반면, 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액의 온도가 상기 용액의 용매의 비점을 초과할 경우 용매가 증발되어 농도가 변화하게 되므로 균일한 제품을 얻지 못할 우려가 있다. 상기한 점들을 고려할 때, 상기 조성물 용액의 겔화 온도 내지 용매의 비점은 50 ~ 100℃인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 55 ~ 90℃일 수 있다.
그리고, 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액의 도포는 당업계에서 사용되는 통상의 공지된 방법이 제한 없이 사용될 수 있으며, 예컨대 상기 조성물 용액을 시트형태로 도포할 수 있는 캐스터 또는 코팅기 등이 이용될 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 코팅기는 그라비아 코팅기, 콤마 코팅기, 슬롯 다이 코팅기 및 스프레이 코팅기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
이때, 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액은 0.1mm ~ 10.0mm의 두께로 도포될 수 있다. 상기 두께가 0.1mm 미만일 경우, 하이드로겔 시트의 강도가 저하되어 찢어지는 문제가 발생할 수 있다. 반면, 상기 두께가 10mm를 초과할 경우 겔 상태의 상기 하이드로겔 시트의 피부 밀착력이 떨어지고, 유효성분의 전달 효율성이 떨어질 수 있다.
(3) 겔화단계
이 단계는 상기 (3) 단계에 따라 시트형태로 도포된 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 겔화하여 하이드로겔 시트를 제조하는 단계이다.
이 단계에서 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 냉각하여 겔화시켜 하이드로겔 시트를 제조할 수 있다.
이때, 상기 냉각은 본 발명에 속하는 분야에 속하는 통상의 방법에 따라 수행될 수 있으며, 예컨대 상온에서 자연 방치하는 자연냉각을 이용하는 방법, 냉각터널을 이용하는 방법 및 이들을 병용하는 방법 중 선택된 어느 하나의 방법으로 수행될 수 있다.
(4) 예비 동결단계
이 단계는 상기 (3) 단계에 따라 제조된 상기 하이드로겔 시트를 예비 동결하는 단계이다.
상기 예비 동결 과정을 통해 하이드로겔 시트 내에 존재하는 수분을 동결시켜 얼음결정을 형성하고, 후술할 「(5) 동결건조단계」를 통해 상기 동결된 얼음결정을 액체 상태를 거치지 않고 승화시킴으로써 다공성 형태의 하이드로겔 시트를 얻을 수 있다. 이러한 예비 동결 단계를 거치지 않을 경우 하이드로겔 시트 내의 수분이 동결되기 전에 증발되어 다공성의 결과물을 얻기 힘들다.
상기 예비 동결은 -196 ~ -15℃에서 5분 ~ 24시간 동안 진행되는 것이 바람직하다. 상기 예비 동결 온도가 -15℃를 초과하거나 시간이 5분 미만일 경우, 하이드로겔 시트내의 수분이 충분히 동결되지 않아 동결건조 과정에서 일정 크기 이상의 기공확보가 어려울 수 있다. 반면, 상기 예비 동결 온도가 -196℃ 미만이거나 시간이 24시간을 초과할 경우에는 에너지 대비 경제성이 떨어질 우려가 있다.
(5) 동결건조 단계
이 단계는 상기 (4) 단계에 따라 예비 동결된 하이드로겔 시트를 동결건조하는 단계이다. 여기서, 동결건조라 함은 수용액이나 다량의 수분을 함유한 재료를 동결시키고 수증기압 이하로 감압함으로써 얼음을 승화시켜 수분이 제거된 다공성의 건조물을 얻는 방법을 말한다. 이러한 동결건조는 주로 수분이 많을 때 불안정하고 열에 민감한 재료를 장기 보관하기 위하여 사용될 수 있으며, 물에 대한 재용해성이 뛰어난 제품을 얻을 수 있다.
본 발명에서는 상기 동결건조(freeze-drying)를 통해 예비 동결된 하이드로겔 시트에 존재하는 얼음결정이 기체 상태의 증기로 승화되고, 상기 얼음결정이 빠져나간 자리에 기공이 형성되어 다공성의 하이드로겔 시트가 얻어진다.
이러한 동결건조는 -90 ~ -40℃의 온도에서 12 ~ 72시간 동안 진행될 수 있다. 상기 동결 건조 조건은 하이드로겔 시트의 품질에 큰 영향을 미치므로 이의 조절에 세심한 주의가 요구된다. 즉, 동결 건조시 상기 조건을 벗어날 경우, 원하는 기공구조의 하이드로겔 시트를 얻지 못할 우려가 있으므로 동결건조 조건을 세심히 조절해야 한다.
한편, 본 발명에 따르면 상기 제조방법에 따라 제조된 다공성 하이드로겔 시트가 제공된다.
상기 다공성 하이드로겔 시트의 두께는 0.1 ~ 10.0mm인 것이 바람직하며, 상기 두께가 0.1mm 미만일 경우에는 강도가 저하되어 찢어지는 문제가 발생할 수 있고, 반면 10.0mm를 초과할 경우에는 겔 상태의 하이드로겔 시트의 피부 밀착력이 떨어지고, 유효성분의 경피전달 효율이 떨어질 수 있다.
상기 다공성 하이드로겔 시트는 기존의 건조 하이드로겔 시트와 마찬가지로 물에 함침되면 겔화되는 가역적인 성질을 나타내며, 수분함량이 적어 유효성분의 안정성을 보장할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 하이드로겔 시트는 동결건조에 의해 다공성의 구조를 나타내므로 기존의 건조 하이드로겔에 비해 높은 8 ~ 18g/g 범위의 흡액도를 나타내며, 우수한 경피전달 효율를 나타낸다.
이러한 다공성 하이드로겔 시트는 화장품 분야 또는 의약학적 분야 등에서 다양한 제품으로 광범위하게 응용될 수 있으며, 바람직하게 화장품용 마스크 팩 또는 경피 전달제제로 이용될 수 있고, 또는 창상 피복재 및 유착방지제로 이루어진 군에서 선택된 의료용 분야에 이용될 수 있다. 상기 하이드로겔 시트가 마스크팩이나 경피전달제제로 활용될 경우 일반 부직포 시트나 기존의 건조하이드로겔 시트보다 많은 기능성 유효성분을 함유할 수 있고, 창상피복재로 사용될 경우 삼출물 흡수에 효과적이다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
히드록시프로필 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose; HPMC)(롯데정밀화학주식회사 제조, HPMC 2910), 카라기난(MSC), 로커스트 빈 검(LBG sicilia) 및 염화칼륨(Sigma Aldrich)을 혼합하여 하이드로겔 시트용 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 HPMC의 글루코스 단위(glucose unit) 1몰당 상기 카라기난은 0.3몰(반복단위 기준), 상기 로커스트 빈 검은 0.1몰(반복단위 기준), 상기 염화칼륨은 0.07몰의 몰비로 혼합하였다.
상기 하이드로겔 시트용 조성물 5g을 85℃의 열수(hot water) 95g에 투입하고 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조한 후, 상기 용액을 60℃의 항온조에서 60분간 보관함으로써 상기 용액 내의 기포를 부상시켜 제거하였다.
상기 기포가 제거된 조성물 용액을 60℃로 유지하면서 캐스터(PI-1210, Hohsen, Japan)로 이송하고, 상기 캐스터를 이용하여 유리판 위에 0.2mm 두께로 균일하게 도포하였다.
상기 유리판 위에 도포된 조성물 용액을 자연 냉각하는 방식으로 상온까지 냉각하고 겔화하여 하이드로겔 시트를 제조하였다.
상기 하이드로겔 시트를 초저온 냉동고(deep freezer)(DFU-374CE, 오페론, 한국)를 이용하여 -75℃에서 1시간동안 예비 동결하였다.
예비 동결된 하이드로겔 시트를 동결건조기(FDS8512, 일신바이오베이스, 한국)를 이용하여 -80℃에서 48시간동안 동결 건조하여 다공성 하이드로겔 시트를 제조하였다.
실시예 2 내지 4
상기 예비 동결온도를 하기의 표 1과 같이 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하이드로겔 시트를 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에 따라 겔화된 하이드로겔 시트를 상온 건조하여 건조 하이드로겔 시트를 제조하였다.
< 평가방법 >
1. 흡액도(g/g)
상기 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 다공성 하이드로겔 시트 및 비교예 1에 따라 제조된 건조 하이드로겔 시트를 50mm × 50mm크기로 재단한 후, 상기 재단된 하이드로겔 시트의 초기 중량을 측정하였다. 그리고 나서, 상기 하이드로겔 시트를 과량의 정제수에 10분간 침지한 후 꺼내어 겔 표면의 물기를 제거하고, 흡액된 하이드로겔 시트의 중량을 측정하였다. 상기 측정된 각각의 중량을 이용하여 하기의 식 1에 따라 흡액도를 계산한 후, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
흡액도(g/g) = (측정무게 - 초기무게) / 초기무게 … (1)
단, 상기 식 (1)에서 초기무게는 재단된 하이드로겔 시트의 초기 중량(g)을 나타내고, 측정무게는 흡액된 하이드로겔 시트의 중량(g)을 나타낸다.
2. SEM(Scanning Electron Microscope) 분석
상기 실시예 3에 따라 제조된 다공성 하이드로겔 시트 및 비교예 1에 따라 제조된 건조 하이드로겔 시트의 단면 및 표면 구조를 확인하기 위하여 주사 전자 현미경(SNE-3000M, SEC, 한국)을 이용하여 관찰을 하였고, 그 결과를 도 1 및 2에 도시하였다.
예비동결온도(℃) 흡액도(g/g)
실시예 1 -75 11.03
실시예 2 -55 12.14
실시예 3 -35 11.79
실시예 4 -15 11.30
비교예 1 예비동결 없음 6.74
상기 표 1을 살펴보면, 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 예비동결 및 동결건조 단계를 거쳐 제조된 다공성 하이드로겔 시트의 경우, 상온 건조된 비교예 1의 건조 하이드로겔 시트에 비하여 흡액도가 현저히 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 1 및 2에는 실시예 3 및 비교예 1에 따라 제조된 하이드로겔 시트의 단면 및 표면 SEM 이미지가 도시되어 있으며, 이들을 살펴보면 동결건조된 실시예 3의 하이드로겔 시트의 경우 다공성의 단면(A) 및 표면(C)을 가지고 있는 반면, 상온건조된 비교예 1의 하이드로겔 시트의 경우 다공성의 구조를 나타내지 않음을 확인할 수 있다. 이때, 상기 도 1 및 2에서 실시예 3에 따라 제조된 단면(A), 표면(C), 비교예 1에 따라 제조된 하이드로겔 시트의 표면(D)의 SEM 이미지의 경우는 100배확대 이미지를 나타내었고, 비교예 1에 따라 제조된 하이드로겔 시트의 단면 SEM 이미지의 경우 내부 기공 여부를 더욱 명확히 나타내기 위하여 500배 확대한 이미지를 도시하였다.
이상, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 권리범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. (1) 셀룰로오스 에테르, 겔화제, 겔화 촉진제 및 용매를 포함하는 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계;
    (2) 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 시트 형태로 도포하는 단계;
    (3) 상기 시트형태로 도포된 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 겔화하여 하이드로겔 시트를 제조하는 단계;
    (4) 상기 하이드로겔 시트를 예비 동결하는 단계; 및
    (5) 상기 예비동결된 하이드로겔 시트를 동결건조하는 단계를 포함하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (1) 단계에 따라 제조된 하이드로겔 시트용 조성물 용액에서 기포를 제거하는 탈포공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (1) 단계는 상기 셀룰로오스 에테르, 겔화제 및 겔화 촉진제를 혼합하여 하이드로겔 시트용 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 하이드로겔 시트용 조성물을 70℃ ~ 100℃의 열수(hot water)에 투입하고 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에테르는 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 히드록시에틸 메틸 셀룰로오스(hydroxyethyl methyl cellulose), 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose), 히드록시에틸 셀룰로오스(hydroxyethyl cellulose), 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose) 및 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 겔화제는 카라기난(Carrageenan), 로커스트 빈 검(Locust bean gum), 마노스(Mannose) 및 워터 체스넛 분말(water-chestnut flour)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 겔화 촉진제는 염화마그네슘, 염화칼륨, 염화칼슘 및 염화나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (2) 단계는 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액의 온도를 상기 조성물 용액의 겔화 온도 내지 용매의 비점 사이 범위로 유지시키면서 시트 형태로 캐스팅(casting)하는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액의 겔화 온도 내지 용매의 비점은 50 ~ 100℃인 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 (3) 단계는 상기 시트형태로 도포된 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 냉각하여 겔화시키는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 예비 동결은 -196 ~ -15℃에서 5분 ~ 24시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  11. 제1에 있어서,
    상기 동결건조는 -90 ~ -40℃에서 12 ~ 72시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 다공성 하이드로겔 시트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 시트의 두께는 0.1 ~ 10.0mm인 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 시트의 흡액도는 8 ~ 18g/g인 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 시트가 화장품용 마스크 팩 또는 경피 전달제제로 이용되는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 시트가 창상 피복재 및 유착방지제로 이루어진 군에서 선택된 의료용 분야에 이용되는 것을 특징으로 하는 다공성 하이드로겔 시트.
PCT/KR2017/004784 2016-11-28 2017-05-10 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 다공성 하이드로겔 시트 WO2018097425A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780073626.7A CN110023382B (zh) 2016-11-28 2017-05-10 多孔水凝胶片材的制造方法及由该制造方法制造的多孔水凝胶片材
JP2019527527A JP7075403B2 (ja) 2016-11-28 2017-05-10 多孔性ハイドロゲルシートの製造方法およびその製造方法により製造された多孔性ハイドロゲルシート

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160159354A KR20180060173A (ko) 2016-11-28 2016-11-28 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 다공성 하이드로겔 시트
KR10-2016-0159354 2016-11-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018097425A1 true WO2018097425A1 (ko) 2018-05-31

Family

ID=62195939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/004784 WO2018097425A1 (ko) 2016-11-28 2017-05-10 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 다공성 하이드로겔 시트

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7075403B2 (ko)
KR (1) KR20180060173A (ko)
CN (1) CN110023382B (ko)
WO (1) WO2018097425A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102371117B1 (ko) * 2017-09-21 2022-03-07 (주)아모레퍼시픽 하이드로겔이 코팅된 다중층 바이오셀룰로오스 시트마스크 및 이의 제조방법
KR102096578B1 (ko) * 2018-12-18 2020-04-02 영남대학교 산학협력단 창상 드레싱용 셀룰로오스 기반 다공성 필름의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 얻어진 셀룰로오스 기반 다공성 필름을 이용한 조직 재생방법
KR102382257B1 (ko) * 2019-03-21 2022-04-05 순천향대학교 산학협력단 유착방지 온도감응형 셀룰로오스 기반 하이드로겔 및 이의 제조방법
CN110478255A (zh) * 2019-09-17 2019-11-22 绍兴莱洁新材料科技有限公司 一种复水凝胶性干式面膜的制备方法
KR102382065B1 (ko) * 2021-02-25 2022-04-04 (주)이미인 기포를 포함하는 하이드로겔 제조장치 및 기포가 포함된 하이드로겔의 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040224021A1 (en) * 2003-04-25 2004-11-11 Hossein Omidian Formation of strong superporous hydrogels
CN102827441A (zh) * 2012-06-30 2012-12-19 安徽安生生物化工科技有限责任公司 一种降温贴
KR20130046842A (ko) * 2011-10-28 2013-05-08 주식회사 제닉 점착성 하이드로겔 조성물 및 이를 이용한 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법
US20140341836A1 (en) * 2006-03-29 2014-11-20 Incept, Llc Superabsorbent, freeze dried hydrogels for medical applications
KR20160081382A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 주식회사 필켐 주입 성형이 가능한 겔화 지연형 하이드로겔 조성물 및 이의 제조방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1602365A1 (en) * 2004-03-03 2005-12-07 Switch Biotech Aktiengesellschaft Pharmaceutical composition for topical use in form of xerogels or films and methods for production
KR101367105B1 (ko) * 2011-10-04 2014-02-26 주식회사 제닉 마스크 기재용 하이드로겔 조성물 및 이를 이용한 하이드로겔의 제조방법
KR101212504B1 (ko) 2012-06-21 2012-12-24 염다원 황련추출물을 이용한 항균 하이드로겔 및 그 제조방법
KR101498526B1 (ko) 2013-03-22 2015-03-13 주식회사 나우코스 인열강도가 향상된 하이드로겔 조성물 및 이의 제조방법
CN105188651B (zh) * 2013-04-18 2018-04-03 C&Tech株式会社 水凝胶面膜组合物及使用其的面膜

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040224021A1 (en) * 2003-04-25 2004-11-11 Hossein Omidian Formation of strong superporous hydrogels
US20140341836A1 (en) * 2006-03-29 2014-11-20 Incept, Llc Superabsorbent, freeze dried hydrogels for medical applications
KR20130046842A (ko) * 2011-10-28 2013-05-08 주식회사 제닉 점착성 하이드로겔 조성물 및 이를 이용한 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법
CN102827441A (zh) * 2012-06-30 2012-12-19 安徽安生生物化工科技有限责任公司 一种降温贴
KR20160081382A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 주식회사 필켐 주입 성형이 가능한 겔화 지연형 하이드로겔 조성물 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN110023382B (zh) 2022-06-03
KR20180060173A (ko) 2018-06-07
JP2020513441A (ja) 2020-05-14
CN110023382A (zh) 2019-07-16
JP7075403B2 (ja) 2022-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018097425A1 (ko) 다공성 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 다공성 하이드로겔 시트
WO2017078327A1 (ko) 건조 하이드로겔 시트의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 건조 하이드로겔 시트
Liu et al. Ciprofloxacin-loaded sodium alginate/poly (lactic-co-glycolic acid) electrospun fibrous mats for wound healing
Gorczyca et al. Preparation and characterization of genipin cross-linked porous chitosan–collagen–gelatin scaffolds using chitosan–CO2 solution
Falk et al. Diffusion coefficient of paracetamol in a chitosan hydrogel
JP4067580B2 (ja) 凍結乾燥バイオマトリックス
ITMI941668A1 (it) Composizioni ad elevata bioadesivita&#39; e mucoadesivita&#39; utili per il trattamento di epitali e mucose
Zhang et al. Fibrous aramid hydrogel supported antibacterial agents for accelerating bacterial-infected wound healing
WO2018147533A1 (ko) 코튼캔디 제형을 갖는 화장료 조성물
WO1999020318A2 (en) Foam materials
WO2019143114A1 (ko) 하이드로겔 패치 형태의 경피투여용 약학 조성물
WO2022265368A1 (ko) 점막 부착성과 팽윤성이 우수한 필름 형태의 유착방지용 조성물
Fan et al. Preparation, characterization and the effect of carboxymethylated chitosan–cellulose derivatives hydrogels on wound healing
Béchard et al. Thermal, mechanical and functional properties of cellulose acetate phthalate (CAP) coatings obtained from neutralized aqueous solutions
WO2016089163A1 (ko) 생체친화형 섬유상 매트릭스, 이를 포함하는 마스크 팩 및 그 제조방법
Zhang et al. Investigation on ionical cross-linking of alginate by monovalent cations to fabrication alginate gel for biomedical application
KR20010016051A (ko) 키토산으로 조성된 층상 격막시트와 그 제조방법
WO2013111927A1 (ko) 건조 바이오 셀룰로오스의 제조 방법
WO2019180748A1 (en) Probiotic formulation and uses thereof
WO2017197774A1 (zh) 一种成膜组合物、基于其制备的软、硬胶囊及制备方法
EP3244935A1 (en) Process for preparing polyurethane foam dressing comprising anti-inflammatory agent
KR101765242B1 (ko) 균일한 크기의 기공이 형성된 실리카 입자를 포함하는 미백 및 주름개선용 하이드로겔 팩의 제조방법
WO2022108018A1 (ko) 이수패턴 조절 충전액을 포함하는 하이드로겔 패치 및 그 제조방법
WO2018034364A1 (ko) 용해도 조절 및 재용해 특성이 향상된 마이크로스펀지
JP2010215553A (ja) ハイドロゲル外用剤

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17874175

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019527527

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17874175

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1