WO2023121219A1 - 조직 접착제 제조용 조성물 및 이로부터 제조된 조직 접착제 - Google Patents

조직 접착제 제조용 조성물 및 이로부터 제조된 조직 접착제 Download PDF

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WO2023121219A1
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tissue adhesive
composition
calcium
preparing
examples
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임무학
김주령
강혜원
박관식
정지수
한승민
김용현
이선애
주영철
최봉혁
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(주)네이처글루텍
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    • A61L27/40—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L27/42—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having an inorganic matrix

Definitions

  • the present invention relates to compositions for preparing tissue adhesives and tissue adhesives prepared therefrom.
  • the human skeleton is composed of 206 bones, and the bones support our body, protect important organs such as the brain and internal organs, and each moves independently, enabling the performance of various exercises .
  • the material surface is formed porous or through additional surface modification such as forming irregularities on the material surface.
  • a physical bond should be formed by inducing bone ingrowth inwardly, there is a problem in that a long time of 2 to 3 months or more is required until such a bond is achieved.
  • a hard tissue adhesive such as bone cement for fixing the implant to the surrounding bone tissue.
  • Materials for hard tissue adhesives such as bone cement maintain fluidity for a certain period of time and apply in cases where a complexly formed bone defect needs to be preserved or a metal artificial joint needs to be fixed to natural bone. It is desirable to have mechanical properties similar to those of bone by being cured after being combined with surrounding bone tissue. By being injected into the affected area through a syringe, the material having such characteristics has the advantage of being able to be used in various forms in various cases, such as when a damaged area is very complex or an area that is not easily accessible.
  • Korean Patent Publication No. 10-2016-0028731 discloses a bioadhesive for hard tissue containing a modified cyanoacrylate represented by a specific chemical formula.
  • Korean Patent Registration No. 10-1671585 discloses a bone cement composition
  • a bone cement composition comprising a powder containing a calcium phosphate compound and mesoporous bioactive glass nanoparticles and a liquid containing a hardening accelerator.
  • bioadhesives for hard tissue have problems such as reduced durability due to poor resistance to water, such as separation of constituent materials in an underwater environment.
  • the present invention is to solve the above problems, to provide a tissue adhesive composition having excellent strength such as compressive strength or shear strength in an atmospheric or aquatic environment and excellent durability without separation of components even in an aquatic environment. for that purpose
  • an object of the present invention is to provide a tissue adhesive that has excellent strength in an atmospheric or aquatic environment and maintains excellent durability even in an aquatic environment by including the tissue adhesive composition.
  • the tissue adhesive composition of the present invention for achieving the above object is coacervate; And phosphoenolpyruvic acid salt or phosphoserine; characterized in that it comprises a.
  • the tissue adhesive of the present invention is characterized in that it includes the composition for preparing the tissue adhesive.
  • composition for preparing tissue adhesives of the present invention has excellent strength and excellent compressive modulus in an air or aquatic environment, so it is easy to apply in various forms, and has an advantage of maintaining excellent durability in an aquatic environment without separation of constituent materials.
  • the tissue adhesive of the present invention includes the above-described composition for preparing tissue adhesive, has excellent strength, is easily deformable, can be applied in various forms, and has an advantage of maintaining excellent durability in an aquatic environment.
  • FIG. 1 is an image of a mold for preparing a specimen used in a mechanical strength test of Experimental Example 1 of the present invention and a completed specimen.
  • A) of FIG. 1 shows a mold for preparing a specimen
  • B) of FIG. 1 is an image of a completed specimen.
  • FIG. 2 is a diagram showing the experimental results of Examples 1 and 2 (Experiment Result 1) among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • 2 (A) is the compressive strength test result of Example 1 and Example 2
  • FIG. 2 (B) is the compressive modulus test result.
  • FIG. 3 is a diagram showing the experimental results (experimental result 2) of Comparative Example and Examples 3 to 6 among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the experimental results (experimental result 2) of Comparative Example and Examples 58 to 61 among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the experimental results (experimental result 2) of Examples 7 and 8 among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing the experimental results (experimental result 2) of Examples 61 to 64 among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • 6(A) is a compressive strength test result of Examples 61 to 64
  • FIG. 6(B) is a compressive modulus test result.
  • Figure 7 is a diagram showing the experimental results (experimental result 2) of Comparative Examples and Examples 59 and 65 among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • Figure 7 (A) is the compressive strength test results of the comparative examples and Examples 59 and 65
  • Figure 7 (B) is the test result of the compressive modulus.
  • FIG. 8 is a diagram showing the experimental results (experimental result 3) of Examples 9 to 30 among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • Figure 8 (A) is a diagram showing the compressive strength results of Examples 9 to 19
  • Figure 8 (B) is a diagram showing the compressive modulus results of Examples 9 to 19
  • Figure 8 ( C) is a diagram showing the compressive strength results of Examples 20 to 30,
  • FIG. 8 (D) is a diagram showing the compressive modulus of Examples 20 to 30.
  • FIG. 9 is a diagram showing the experimental results (experimental result 3) of Examples 66 to 87 among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • 9 (A) is a diagram showing the compressive strength results of Examples 66 to 76
  • FIG. 9 (B) is a diagram showing the compressive modulus results of Examples 66 to 76
  • FIG. 9 ( C) is a diagram showing the compressive strength results of Examples 77 to 87
  • FIG. 9 (D) is a diagram showing the compressive modulus of Examples 77 to 87.
  • FIG. 10 is a diagram showing the experimental results (experimental result 4) of Examples 31 to 33 among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing the experimental results (experimental result 5) of Examples 34 to 45 among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • Figure 11 (A) is the result of the compressive strength of Examples 34 to 39
  • Figure 11 (B) is the result of the compressive modulus of Examples 34 to 39
  • Figure 11 (C) is the Example 40 to Example 45
  • FIG. 11 (D) is the compressive modulus result of Examples 40 to 45.
  • FIG. 12 is a diagram showing the experimental results (experimental result 5) of Examples 88 to 99 among the experimental results of Experimental Example 1 of the present invention.
  • Figure 12 (A) is the compressive strength results of Examples 88 to 93
  • Figure 12 (B) is the result of the compressive modulus of Examples 88 to 93
  • Figure 12 (C) is Examples 94 to Examples 99
  • FIG. 12 (D) is the compressive modulus result of Examples 94 to 99.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of an aluminum specimen used in Experimental Example 2 of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram showing the experimental results of Comparative Example and Examples 3 to 6 among the experimental results of Experimental Example 2 of the present invention.
  • Example 15 is a diagram showing the experimental results of Comparative Example and Examples 57, 59 and 65 among the experimental results of Experimental Example 2 of the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram showing the experimental results of Examples 100 and 101 among the experimental results of Experimental Example 3 of the present invention.
  • FIG. 21 is a diagram showing the experimental results of conventional bone cements, Examples 57, 59 and 65 among the experimental results of Experimental Example 4 of the present invention.
  • Figure 21 (A) is the experimental results for conventional bone cement
  • Figure 21 (B) is the experimental results for Examples 57, 59 and 65 of the present invention.
  • Example 22 is a diagram showing the experimental results of Examples 102 to 105 among the experimental results of Experimental Example 4 of the present invention.
  • a composition for preparing a tissue adhesive according to an aspect of the present invention is a coacervate; And phosphoenolpyruvic acid salt or phosphoserine; by being characterized by including, its strength, such as compressive strength or shear strength, is excellent not only in an atmospheric environment but also in an aquatic environment, and its shape deformation is easy due to its excellent compressive modulus, and various There is an advantage of being able to prepare a tissue adhesive that can be applied in a form.
  • the tissue adhesive composition of the present invention has the advantage of being able to manufacture a tissue adhesive that maintains excellent durability by suppressing the elution of components in the composition in an aquatic environment.
  • the coacervate refers to a liquid droplet form in which organic substances are gathered, and coacervate is formed when organic substances attach water molecules to exist in the form of colloidal particles and then gather together to form a film.
  • the coacervate may include calcium polyphosphate or calcium polyacrylic acid.
  • the coacervate includes calcium polyphosphate or calcium polyacrylic acid, there is an advantage in that moisture resistance of a tissue adhesive prepared from a composition containing the coacervate is improved.
  • the water resistance means that the application form of the tissue adhesive is maintained as it is without a phenomenon in which each component in the composition is eluted in an aquatic environment. That is, the water resistance may also mean that the tissue adhesive has excellent durability in an aquatic environment.
  • the phosphoenolpyruvate (PEP) salt is in the form of a salt of phosphoenolpyruvic acid, which is a phosphate ester derived from the enol form of pyruvic acid and phosphoric acid.
  • the phosphoenolpyruvic acid The salt may include a sodium salt (Na-phophoenolpyruvate, Na-PEP, represented by Formula 1 below) or a potassium salt (K-phophoenolpyruvate, K-PEP, represented by Formula 2 below) of phosphoenolpyruvic acid.
  • the composition for preparing a tissue adhesive of the present invention includes the sodium or potassium salt of phosphoenolpyruvic acid as described above, the physical strength of the tissue adhesive prepared from the composition containing the same can be further improved, and the compressive modulus is further improved. There is an advantage in that it is easy to apply a tissue adhesive prepared from a composition containing the same in various forms depending on the application site.
  • the phosphoserine is a compound in which beta-hydroxyl group of serine is phosphoric acid esterified, and is an intermediate material in serine biosynthesis.
  • the composition for preparing a tissue adhesive of the present invention includes the phosphoserine, so that the physical strength of the tissue adhesive prepared from the composition containing the phosphoserine can be further improved, and the compressive modulus of elasticity is further improved. It has the advantage of being easy to apply in various forms depending on the application site.
  • the composition for preparing a tissue adhesive according to the present invention exhibits a compressive modulus similar to or higher than that of actual cancellous bone, and thus has an effect of having a strain similar to that of living body bone.
  • the composition for preparing tissue adhesive of the present invention contains phosphoenolpyruvate or phosphoserine together with the coacervate, so that it has excellent strength such as compressive strength or shear strength in an atmospheric environment as well as an aquatic environment, and has a compressive elastic modulus.
  • phosphoenolpyruvate or phosphoserine together with the coacervate, so that it has excellent strength such as compressive strength or shear strength in an atmospheric environment as well as an aquatic environment, and has a compressive elastic modulus.
  • it has the advantage of being easy to apply in various forms depending on the area to which it is applied and its shape. There are benefits you can do.
  • the composition for preparing tissue adhesive may further include calcium phosphate or mussel adhesive protein in addition to the above-described components.
  • the calcium phosphate is a main component of bones or teeth of vertebrates and is a compound mainly composed of three elements of calcium, phosphorus, and oxygen. According to one embodiment of the present invention, when the composition for preparing a tissue adhesive further includes the calcium phosphate, there is an advantage in that a tissue adhesive having superior mechanical strength such as compressive strength or shear strength can be prepared.
  • tissue adhesive composition of the present invention further includes ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP) and dicalcium phosphate anhydride (DCPA), affinity with tissues (especially hard tissues) and physical strength (compressive strength) or shear strength) can be made into tissue adhesives with more improved tissue adhesives.
  • ⁇ -TCP ⁇ -tricalcium phosphate
  • DCPA dicalcium phosphate anhydride
  • the composition for preparing a tissue adhesive according to the present invention when the composition for preparing a tissue adhesive according to the present invention further includes the calcium phosphate, it may exhibit significantly improved curing ability compared to the case where the calcium phosphate is not included.
  • the composition for preparing tissue adhesive contains both ⁇ -tricalcium phosphate and dicalcium phosphate anhydride as calcium phosphate, significantly improved curing ability compared to the case of containing only ⁇ -tricalcium phosphate or only dicalcium phosphate anhydride.
  • the composition for preparing bone cement contains only ⁇ -tricalcium phosphate as calcium phosphate, the curing time is extremely fast, and the strength may be slightly lowered.
  • the composition for preparing the tissue adhesive further comprises the aforementioned ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP), the ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP); and phosphoenolpyruvic acid salt or phosphoserine; the molar ratio between may be 1:0.05 to 1:1.
  • the composition for preparing tissue adhesive includes phosphoenol pyruvic acid salt together with ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP)
  • the molar ratio may be preferably 1:0.1 to 1:0.5, and more Preferably it may be 1:0.1 to 1:0.25.
  • the composition for preparing tissue adhesive includes phosphoserine together with ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP)
  • the molar ratio may be preferably 1:0.1 to 1:0.35, more preferably 1: 0.15 to 1:0.3.
  • the particle size of the ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP) is It may have a diameter of 10 to 100 ⁇ m.
  • the particle size of the ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP) is preferably 10 to 80 ⁇ m. It may be, more preferably, it may be 10 to 50 ⁇ m, most preferably it may be 20 to 40 ⁇ m.
  • the particle size of the ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP) may preferably be 10 to 80 ⁇ m, and more Preferably, it may be 10 to 50 ⁇ m, and most preferably, it may be 10 to 25 ⁇ m.
  • tissue adhesives it is necessary to transform the adhesive into various forms according to the shape of the area to which the adhesive is applied, so it is important to properly control the curing speed.
  • the particle size of the ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP) When included within one range, it is possible to adjust the curing speed of tissue adhesives containing them to an appropriate level.
  • the particle size of the ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP) is less than the above range, the curing rate of the adhesive containing the same is accelerated, so it may be difficult to manipulate the shape of the adhesive, and when it exceeds the above range, the curing rate is delayed. As a result, it may take too long for the adhesive to cure, reducing its efficiency.
  • the mussel adhesive protein is a protein derived from the bysula of mussels, preferably Mytilus edulis, Mytilus galloprovincialis or Mytiler A mussel adhesive protein derived from Mytilus coruscus or a variant thereof, but is not limited thereto.
  • the mussel adhesive proteins are Mefp (Mytilus edulis foot protein) -1, Mgfp (Mytilus galloprovincialis foot protein) -1, Mcfp (Mytilus coruscus foot protein) -1, Mefp-2, Mefp-3, It may include Mgfp-3 and Mgfp-5 or variants thereof, preferably fp (foot protein) -1 (SEQ ID NO: 1), fp-2 (SEQ ID NO: 4), fp-3 (SEQ ID NO: 5), A protein selected from the group consisting of fp-4 (SEQ ID NO: 6), fp-5 (SEQ ID NO: 7), and fp-6 (SEQ ID NO: 8), or a fusion protein in which two or more proteins are linked, or It may include variants, but is not limited thereto.
  • the mussel adhesive protein may include all mussel adhesive proteins described in International Publication No. WO2006/107183 or WO2005/092920.
  • the mussel adhesive proteins are fp-151 (SEQ ID NO: 9), fp-131 (SEQ ID NO: 10), fp-353 (SEQ ID NO: 11), fp-153 (SEQ ID NO: 12) and fp-351 (SEQ ID NO: 10).
  • No. 13) may include a fusion protein selected from the group consisting of, but is not limited thereto.
  • the mussel adhesive protein may include a polypeptide in which a decapeptide (SEQ ID NO: 2) repeated about 80 times in fp-1 is continuously linked 1 to 12 times or more.
  • the mussel adhesive protein may include a polypeptide in which a decapeptide (SEQ ID NO: 2) repeated about 80 times in fp-1 is continuously connected from 1 to 12 times or more.
  • the decapeptide of SEQ ID NO: 2 may be an fp-1 variant polypeptide (SEQ ID NO: 3) linked 12 times in succession, but is not limited thereto.
  • the mussel adhesive protein may be a variant of fp-151 (SEQ ID NO: 15), but is not limited thereto.
  • the protein sequence of SEQ ID NO: 15 is a sequence excluding linker sequences and the like. Specifically, it is a fusion protein sequence in which the sequence of Mgfp-5 represented by SEQ ID NO: 16 is fused between the fp-1 mutant sequence represented by SEQ ID NO: 14.
  • the mussel adhesive protein of the present invention is SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, and SEQ ID NO: 16 may consist of one or more amino acid sequences selected from the group consisting of.
  • mussel adhesive proteins may be modified within a range that includes a conserved amino acid sequence capable of maintaining the characteristics of the aforementioned mussel adhesive proteins.
  • the mussel adhesive protein is one in which tyrosine residues are converted into catechol compounds; Introduction of catechol derivatives to the surface of mussel adhesive proteins; Or it may include all of them.
  • the mussel adhesive protein may preferably have tyrosine residues converted into catechol compounds, and 10 to 100% of the total tyrosine residues may be converted into catechol compounds.
  • the proportion of tyrosine in the entire amino acid sequence of most mussel adhesive proteins may be about 1 to 50%.
  • Tyrosine in mussel adhesive protein can be converted to DOPA, a catechol compound, by adding an OH group through a hydration process.
  • tyrosine residues are not converted in the mussel adhesive protein produced in Escherichia coli, it may be desirable to carry out a modification reaction in which tyrosine is converted into dopa by a separate enzymatic and chemical treatment method.
  • a method known in the art may be used as a method for modifying the tyrosine residue included in the mussel adhesive protein with a waveguide, and this is not particularly limited in the present invention.
  • the catechol compound is a compound containing a dihydroxy group, and means a compound that imparts adhesive strength to mussel adhesive proteins through a crosslinking action.
  • the catechol compound is Dopa (3,4-dihydroxyphenylalanine, DOPA), Dopa o-quinone, Topa (2,4,5-trihydroxyphenylalanine, TOPA), Topa quinone (Topa quinone) And it may include any one or more selected from the group consisting of derivatives thereof.
  • the mutants of the mussel adhesive protein preferably contain an additional sequence at the carboxyl or amino terminal of the mussel adhesive protein, or some amino acids are converted to other amino acids, on the premise of maintaining the adhesive strength of the mussel adhesive protein.
  • a polypeptide consisting of 3 to 25 amino acids including RGD is linked to the carboxyl or amino terminal of the mussel adhesive protein, or 1 to 100% of the total number of tyrosine residues constituting the mussel adhesive protein, preferably 5 to 100% may be converted to 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine (DOPA).
  • DOPA 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine
  • the mussel adhesive protein is not limited thereto, but preferably can be mass-produced by a genetic engineering method by inserting the mussel adhesive protein into a conventional vector designed to express an external gene.
  • the vector may be appropriately selected or newly constructed according to the type and characteristics of the host cell for producing the protein.
  • a method of transforming the vector into a host cell and a method of producing a recombinant protein from a transformant can be easily performed by a conventional method. Methods such as selection, construction, transformation, and expression of recombinant proteins described above can be easily performed by those skilled in the art to which the present invention belongs, and some modifications of conventional methods are also included in the present invention.
  • All components that may be included in the above-described composition for preparing tissue adhesive of the present invention may be classified into a solid component (powder, P) and a liquid component (liquid, L).
  • the solid component includes phosphoenolpyruvic acid, phosphoserine, calcium phosphate, and mussel adhesive protein
  • the liquid component includes coacervate.
  • P / L (w / v) which is the ratio of the solid and liquid components, may be 0.5 to 10, and by adjusting the ratio of the solid and liquid components variously within the above range, physical strength And the compressive modulus can be appropriately adjusted to a desired level.
  • the ratio of the solid component to the liquid component may be preferably 1 to 7, more preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.
  • the most preferred range of P/L (w/v) may be 1.5 to 3
  • the P/L (w/v) The most preferred range of /v) may be 1.5 to 2.5.
  • tissue adhesive comprising the above-described composition for preparing a tissue adhesive composition of the present invention, wherein the tissue adhesive includes the above-described composition for preparing a tissue adhesive composition of the present invention, thereby having excellent strength and easy deformation Therefore, it can be applied in various forms, and has the advantage of maintaining excellent durability in an underwater environment.
  • the tissue adhesive may be for hard tissue adhesion.
  • the tissue adhesive for hard tissue adhesion refers to a material that induces adhesion to hard tissue in vivo, and is not limited thereto, but may be used as, for example, a dental or medical tissue adhesive.
  • the tissue adhesive may include bone cement.
  • the bone cement is not limited thereto, but may be used, for example, to repair damaged bone tissue or to fix an artificial joint to a bone.
  • tissue adhesive composition When used to prepare bone cement, it may be preferable to include the coacervate and porposerine, but is not limited thereto.
  • CaCl 2 calcium chloride dihydrate, manufactured by Junsei Co.
  • a CaCl 2 solution of 1M concentration was prepared.
  • a NaPP solution having a concentration of 4 mg/ml was prepared by dissolving 4 g of sodium polyphosphate (manufactured by supelco) in another distilled water per 1 L of distilled water.
  • the CaCl 2 solution and the NaPP solution were mixed at a volume ratio of 2:8, and then centrifuged at 10000xg and 4° C. for 20 minutes to prepare CaPP coacervate.
  • CaCl 2 calcium chloride dihydrate, manufactured by Junsei Co.
  • a CaCl 2 solution of 1M concentration was prepared.
  • a 10% concentration PAA solution was prepared by dissolving 100 g of poly(acrylic acid) per 0.9 L of distilled water in another distilled water.
  • the CaCl 2 solution and the PAA solution were mixed at a volume ratio of 2:8 and then centrifuged at 10000xg and 4°C for 20 minutes to prepare CaPAA coacervate.
  • ⁇ -TCP ⁇ -tricalcium phosphate
  • Fritsch, Inc. ⁇ -tricalcium phosphate
  • Preparation Example 3 Preparation of mussel adhesive protein (mMAP) in which tyrosine residues are modified with DOPA
  • Example 9 10.4 193.0 - 310 40.8 One 1:0.05 Example 10 20.8 198.2 - 310 40.8 One 1:0.1 Example 11 31.2 203.4 - 310 40.8 One 1:0.15 Example 12 37.4 206.5 - 310 40.8 One 1:0.18 Example 13 41.6 208.6 - 310 40.8 One 1:0.2 Example 14 52.0 213.8 - 310 40.8 One 1:0.25 Example 15 62.4 219.0 - 310 40.8 One 1:0.3 Example 16 72.8 224.2 - 310 40.8 One 1:0.35 Example 17 104.0 239.8 - 310 40.8 One 1:0.5 Example 18 181.0 278.3 - 310 40.8 One 1:0.87 Example 19 208.0 291.8 - 310 40.8 One 1:1
  • Example 34 31.2 817.86 - 310 65.6 One 0.5 Example 35 31.2 408.93 - 310 65.6 One One Example 36 31.2 272.62 - 310 65.6 One 1.5 Example 37 31.2 204.47 - 310 65.6 One 2 Example 38 31.2 163.57 - 310 65.6 One 2.5 Example 39 31.2 136.31 - 310 65.6 One 3 Example 40 31.2 - 817.86 310 65.6 One 0.5 Example 41 31.2 - 408.93 310 65.6 One One Example 42 31.2 - 272.62 310 65.6 One 1.5 Example 43 31.2 - 204.47 310 65.6 One 2 Example 44 31.2 - 163.57 310 65.6 One 2.5 Example 45 31.2 - 136.31 310 310
  • PEP 1 (mg) Coa 2) ( ⁇ l) calcium phosphate (mg) MAP 4) (mg) PEP-Na 1-1) CaPP 2-1) CaPAA 2-2) ⁇ -TCP 3-1) DCPA 3-2)
  • Example 55 31.2 206.6 - 310 40.8
  • Example 56 31.2 - 206.6 310 40.8
  • CaPAA coacervate of Preparation Example 1-2 Calcium poly(acrylic acid), CaCl 2 + sodium poly(acrylic acid), moisture: 72%, calcium: 2% 3-1) ⁇ -tricalcium phosphate (manufactured by Wako
  • Example 66 9.25 192.425 - 310 65.6 One 1:0.05 Example 67 18.5 197.05 - 310 65.6 One 1:0.1 Example 68 27.75 201.675 - 310 65.6 One 1:0.15 Example 69 33.33 204.465 - 310 65.6 One 1:0.18 Example 70 37 206.3 - 310 65.6 One 1:0.2 Example 71 46.27 210.935 - 310 65.6 One 1:0.25 Example 72 55.52 215.56 - 310 65.6 One 1:0.3 Example 73 66.3 220.95 - 310 65.6 One 1:0.35 Example 74 93.9 234.75 - 310 65.6 One 1:0.5 Example 75 161 268.3 - 310 65.6 One 1:0.87 Example 76 185 280.3
  • Example 88 33.33 817.86 - 310 65.6 One 0.5 Example 89 33.33 408.93 - 310 65.6 One One Example 90 33.33 272.62 - 310 65.6 One 1.5 Example 91 33.33 204.47 - 310 65.6 One 2 Example 92 33.33 163.57 - 310 65.6 One 2.5 Example 93 33.33 136.31 - 310 65.6 One 3 Example 94 33.33 - 817.86 310 65.6 One 0.5 Example 95 33.33 - 408.93 310 65.6 One One Example 96 33.33 - 272.62 310 65.6 One 1.5 Example 97 33.33 - 204.47 310 65.6 One 2 Example 98 33.33 - 163.57 310 65.6
  • Example 106 49.95 306 - 465 98.4 1.5
  • Example 107 49.95 - 306 465 98.4 1.5
  • Phosphoserine manufactured by sigma-aldrich
  • Coacervate 2-1
  • CaPP coacervate of Preparation Example 1-1 Calcium polyphosphate, CaCl 2 + sodium polyphosphate, moisture: 35%, calcium: 11%, phosphate: 54% 2-2)
  • CaPAA coacervate of Preparation Example 1-2 Calcium poly(acrylic acid), CaCl 2 + sodium poly(acrylic acid), moisture: 72%, calcium: 2% 3-1) ⁇ -tricalcium phosphate (manufactured by Wako, Japan) 3-2) Dicalcium phosphate (manufactured by Sigma-aldrich
  • Specimens for mechanical strength tests were prepared using each of the compositions prepared in the Comparative Examples or Examples. Each composition prepared in the Comparative Example or Example was injected into a mold having a height (6 ⁇ 0.1) mm and an inner circle diameter (3 ⁇ 0.1) mm as shown in Figure 1 within 1 minute of preparation, and then 1 Test specimens were prepared by drying for 1 hour at a temperature of 23° C. and a relative humidity of 40% for 1 hour.
  • the mechanical strength of the specimen was evaluated based on ASTM F451-16, a measurement standard for bone cement.
  • each of the prepared specimens was measured at a crosshead speed of 20 mm/min to show a load-strain curve, or the device was stopped when the specimen was broken.
  • the value of the force that caused the crack or the 2% offset load or the maximum load was recorded, and the load value was divided by the cross-sectional area of the specimen and expressed as compressive strength in MPa units.
  • the compressive modulus (Young's modulus) value was calculated by dividing the compressive strength by the strain by obtaining the deformed strain of each specimen up to the point of rupture.
  • the standby time is higher than that of Comparative Example not including coacervate (Coa). It was confirmed that not only the medium compressive strength but also the compressive strength in an aquatic environment was remarkably excellent, especially in Examples 5 and 6 further containing mussel adhesive protein (MAP), as suggested as a preferred embodiment in the present invention. , It was confirmed that the compressive strength was more improved than that of Examples 3 and 4, which did not contain mussel adhesive protein (MAP), and in particular, the compressive strength in an aquatic environment was further improved.
  • MAP mussel adhesive protein
  • Example 8 including all of ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP), dicalcium phosphate anhydrous (DCPA) and mussel adhesive protein (MAP), which is a preferred embodiment presented in the present invention.
  • ⁇ -TCP ⁇ -tricalcium phosphate
  • DCPA dicalcium phosphate anhydrous
  • MAP mussel adhesive protein
  • phosphoserine pSer
  • coacervate Coa
  • ⁇ -TCP ⁇ -tricalcium phosphate
  • DCPA dicalcium phosphate anhydride
  • each of 61 (CaPP) and 63 (CaPAA) has compressive strength in air as well as compressive strength in an aquatic environment, respectively. It was found to be remarkably good.
  • both of the case of including the mussel adhesive protein (mMAP) modified with the mussel adhesive protein (MAP) showed higher compressive strength than the comparative example (see (A) in FIG. 7).
  • compressive modulus see (B) of FIG. 7 were all excellent, and in particular, it was confirmed that the degree of decrease in compressive strength decreased not only in the air but also in the underwater environment.
  • Examples 78 to 84 have better compressive strength and compressive modulus, and when the molar ratio is 1:0.15 to 1:0.3 (Examples 68 to 72 and Examples 79 to 83), the compressive strength and compressive modulus are more improved. was able to confirm that
  • Example 10 when the particle size of ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP), which is a preferred embodiment presented in the present invention, satisfies the diameter of 10 to 100 ⁇ m (Examples 32 and 33), the It was confirmed that the compressive strength was better than that of Example 31, which was out of range.
  • ⁇ -TCP ⁇ -tricalcium phosphate
  • a composition for preparing a tissue adhesive containing CaPP coacervate is a preferred embodiment presented in the present invention.
  • the ratio of the solid content (powder, P) and the liquid component (liquid, L) in the form (P / L (w / v)) satisfies the preferred range of 1.5 to 3 (Examples 90 to 93) outside the above range It was confirmed that the compressive strength and compressive modulus were better than those of the cases (Examples 88 to 89).
  • composition for preparing a tissue adhesive containing CaPAA coacervate has a ratio (P/L (w/v)) of a solid component (powder, P) and a liquid component (liquid, L), which is a preferred embodiment presented in the present invention.
  • an aluminum specimen of 2.5 ⁇ 8 ⁇ 0.2 cm was prepared.
  • the aluminum specimen was placed in a stainless steel tray, 5% (w/v) NaOH aqueous solution was added to such an extent that the aluminum specimen was immersed, and mixed and reacted for 5 minutes. After that, the aluminum specimen was washed with water 5 times to remove residual NaOH.
  • the aluminum specimen from which the NaOH was removed was put back into a stainless steel tray, and a 30% (v/v) HNO 3 aqueous solution was added to the extent that the aluminum specimen was submerged, and reacted for 3 minutes. Then, residual HNO 3 was removed by washing the aluminum specimen 5 times with water, and it was placed in a thermo-hygrostat at 23° C. and a relative humidity of 50% and completely dried.
  • the composition prepared in Comparative Example or Example was applied on the prepared specimen. After overlapping the coated surface and another aluminum specimen, the specimen was placed on a fixing plate and a 2N fixing weight was placed on the overlapped portion to fix it. The coated composition was cured for 1 hour in air (23° C., 50% relative humidity in a constant temperature and humidity chamber) or in water (37° C., in 1X PBS) conditions. The thus-cured specimen (coated with the composition) was hung on the MTS grip and a load was applied at a rate of 5 mm/min until 'Failure'. Shear stress (MPa) values were secured to the maximum, minimum, average, and standard deviation values, and the 'Failure' aspect was recorded.
  • MPa shear stress
  • the composition prepared in Comparative Example or Example is filled in a mold having an inner circle height (plate thickness) of 1 mm and a diameter of 10 mm, and then scraping the surface using a flat acrylic plate to form a mold.
  • a matching specimen was prepared.
  • Gilmore needles (second needle ( ⁇ 2.12, 113.4g), final needle ( ⁇ 1.06, 453.6g)) as shown in FIG. 17 were used.
  • the second needle (initial curing time) of the Gilmore needle was placed for 5 seconds once every 15 seconds to check whether a mark (indentation) remained.
  • the experiment was conducted with the final needle, and the time when no indentation was left even when the final needle was used was measured and recorded.
  • Five specimens were prepared for each composition and the experiment was conducted, and the average curing time of the five specimens was obtained and described as the final experimental result.
  • the ratio (P/L) of the solid and liquid components of the composition is In the case of satisfying the range suggested by the present invention (Examples 46 to 50), it was confirmed that the final curing time was within 10 minutes.
  • the initial curing time (second needle) means the maximum time for performing operations such as mixing and injecting the composition of the present invention
  • the final curing time (terminal needle) refers to the affected area. It means the time when the composition is finally cured when the composition is applied to. If the final curing time exceeds 10 minutes, it can be evaluated that the curing time is slightly increased, so that the operation or treatment time can be increased, and the efficiency can be lowered.
  • the particle size of ⁇ -tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP) is 10 to 25 ⁇ m in diameter
  • the final curing time was less than 10 minutes. If the final curing time exceeds 10 minutes, it can be evaluated that the curing time is slightly increased, so that the operation or treatment time can be increased, and the efficiency can be lowered.
  • the final curing time is 6 minutes or less, it may be difficult to manipulate the shape of the tissue adhesive because the curing rate of the tissue adhesive is accelerated. Accordingly, it can be confirmed that when the particle size of ⁇ -TCP satisfies the diameter of 10 to 25 ⁇ m (Example 100), the final curing time is optimal compared to the case outside (Example 101).
  • a petri dish containing 25mL of 1X PBS was prepared, and the composition prepared in Comparative Examples or Examples was filled into a syringe with a capacity of 3mL and injected at least 3mL into water within 1 minute, immediately after injection and after 24 hours. .
  • composition for preparing tissue adhesive according to the present invention contains ZrO 2 as a contrast agent (Examples 102 to 105), calcium phosphate particles do not escape immediately after injection and even after 24 hours after injection in an aquatic environment. can confirm that there is no Through this, it can be confirmed that the composition for preparing a tissue adhesive according to the present invention can be applied as a tissue adhesive containing a contrast material, that is, bone cement.
  • a quantitative water resistance evaluation method was secured based on ISO DIS 18531 and disintegration test method.
  • the weight of the 100 ml glass beaker and the pedestal made of 10 mesh was measured.
  • 30 ml of distilled water (DW) was put into the 100 ml glass beaker and stored in a thermo-hygrostat at 37° C. and a humidity of 95 to 100%.
  • the composition prepared in Comparative Examples or Examples was prepared in a size larger than 2 ⁇ 2 mm and placed on a pedestal made of the 10 mesh.
  • the pedestal was placed in the 100 ml glass beaker, but at this time, the composition was all placed in water. Thereafter, after storing in a thermo-hygrostat at 37° C. and a humidity of 95 to 100% for 72 hours, the pedestal was taken out and the solvent was carefully removed so as not to remove the residue in the glass beaker.
  • the glass beaker and pedestal remaining with the residue were dried in an incubator at 60° C. for 24 hours.
  • the glass beaker where the dried residue remained and the pedestal where the composition was placed were acclimatized to room temperature, each weight was measured, and the degree of decomposition was calculated as in Equation 1 below using each weight measured three or more times, and the result was It is described in Table 14 and Table 15 below.
  • A is the weight of the 100ml glass beaker before the experiment
  • B is the weight of the pedestal before the experiment
  • C is the weight of the glass beaker with the residue remaining after the experiment
  • D is the weight of the pedestal where the composition is located after the experiment. means weight).
  • Example 55 Example 56 A Weight of glass beaker before experiment (g) 48.0834 46.86593 B Base weight before experiment (g) 1.2931 1.23873 C Weight of glass beaker with residue left after experiment (g) 48.0824 46.8821 D Weight (g) of the pedestal where the composition is located after the experiment 1.497 1.816867 Degradation (%) 1) -0.4929 2.7208 1) The result of decomposition calculation is rounded to the 5th decimal place.
  • Example 106 Example 107 A Weight of glass beaker before experiment (g) 48.5501 47.9628 B Base weight before experiment (g) 1.257 1.1572 C Weight of glass beaker with residue left after experiment (g) 48.5502 47.9659 D Weight (g) of the pedestal where the composition is located after the experiment 1.5437 1.7532 Degradation (%) 1) 0.034868 0.5174 1) The result of decomposition calculation is rounded to the 7th decimal place.

Abstract

본 발명은 코아세르베이트; 및 포스포에놀피루브산 염 또는 포스포세린;을 포함하는 것을 그 특징으로 함으로써, 대기 환경 뿐만 아니라 수중 환경에서도 압축 강도 또는 전단 강도 등 그 강도가 우수하고, 우수한 압축 탄성률로 인해 형태 변형이 용이하여 다양한 형태로의 적용이 가능한 조직 접착제를 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명의 조직 접착제 조성물은 수중 환경에서 조성물 내 구성 성분들이 용출되는 것을 억제함으로써, 우수한 내구성이 유지되는 조직 접착제를 제조할 수 있는 조직 접착제용 조성물에 관한 것이다.

Description

조직 접착제 제조용 조성물 및 이로부터 제조된 조직 접착제
본 발명은 조직 접착제 제조용 조성물 및 이로부터 제조된 조직 접착제에 관한 것이다.
인간의 골격은 206개의 뼈(bone)로 구성되어 있으며, 상기 뼈는 우리 몸을 지탱해주고, 뇌나 내장 등과 같은 중요한 장기를 보호함은 물론 각각이 독립적으로 움직이게 되어 있어 여러가지 운동의 수행이 가능하도록 한다.
의료 기술이 발전함에 따라 고령화 사회가 진전되면서 골다공증과 같은 질환의 발병률이 증가하고 있으며, 외부로부터의 물리적 충격에 의한 뼈 조직의 손상과 같은 사고의 발생률 역시 증가하고 있다. 이와 같이 손상된 뼈 조직을 수복하기 위하여 다양한 재료의 연구가 오랜 기간 동안 연구되어 왔다. 특히, 체내에서 유해한 성분을 용출하지 않고 친수성을 나타내는 재료인 알루미나(Al2O3)나 스테인레스 스틸(stainless steel) 또는 티탄(Ti) 등이 이러한 목적으로 연구 대상이 되어 왔다.
하지만, 이러한 재료들은 뼈와 화학적으로 직접 결합이 형성되지 않기 때문에, 뼈와의 결합능을 증진시키기 위해 재료 표면을 다공질로 형성하거나, 또는 재료 표면에 요철을 형성하는 등 부가적인 표면 개질을 통해 상기 재료 내부로 뼈의 내증식을 유도함으로써 물리적 결합을 형성시켜야 하지만, 이러한 결합이 달성되기까지는 2 내지 3개월 이상의 오랜 시간을 기다려야 하는 문제가 있다.
따라서, 이와 같은 문제를 극복하기 위해 임플란트(implant)를 주위의 뼈 조직에 고정시키기 위한 골 시멘트 등의 경조직 접착제의 개발이 필요한 실정이다. 골 시멘트 등의 경조직 접착제의 소재로는 복잡한 형성을 하고 있는 골 결손부를 보전하거나, 금속제 인공관절을 자연 골에 고정해야 하는 등의 경우에 적용하기 위해 일정 시간 동안은 유동성을 유지하면서 일정 시간이 지난 후 경화되어 주변 골 조직과 결합함으로써 뼈와 유사한 역학적 성질을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 특성을 갖는 소재는 주사기를 통해 환부에 주입됨으로써, 손상부위가 매우 복잡한 경우나 접근이 용이하지 않은 부위 등 다양한 경우에 다양한 형태로써 활용이 가능한 이점이 있다.
이와 관련하여, 대한민국 공개특허 제10-2016-0028731호에는 특정 화학식으로 표시되는 변성 시아노아크릴레이트를 포함하는 경조직용 생체접착제에 대하여 개시되어 있다.
또한, 대한민국 등록특허 공보 제10-1671585호에는 인산칼슘 화합물 및 메조다공성 생활성 유리 나노입자를 포함하는 분말상과, 경화 촉진제를 포함하는 액상으로 구성되는 골시멘트 조성물에 대하여 개시되어 있다.
하지만, 이러한 경조직용 생체 접착제는 수중 환경에서 구성 소재가 이탈하는 등, 수중 저항성이 좋지 못해 내구성 감소 등의 문제가 있다.
[특허문헌]
대한민국 공개특허 제10-2016-0028731호(2016.03.14)
대한민국 등록특허 제10-1671585호 (2016.10.26)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 대기 또는 수중 환경에서 압축 강도 또는 전단 강도 등의 강도가 우수하고, 수중 환경에서도 구성 성분의 이탈 없이 우수한 내구성을 갖는 조직 접착제용 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 조직 접착제용 조성물을 포함함으로써 대기 또는 수중 환경에서의 강도가 우수하고, 수중 환경에서도 우수한 내구성을 유지하는 조직 접착제를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조직 접착제 제조용 조성물은 코아세르베이트; 및 포스포에놀피루브산 염 또는 포스포세린;을를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 조직 접착제는 상기 조직 접착제 제조용 조성물을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 조직 접착제 제조용 조성물은 대기 또는 수중 환경에서 강도가 우수하고, 압축 탄성률이 우수하여 다양한 형태로의 적용이 용이하며, 특히 수중 환경에서 구성 소재의 이탈 없이 우수한 내구성을 유지하는 이점이 있다.
본 발명의 조직 접착제는 전술한 조직 접착제 제조용 조성물을 포함함으로써, 강도가 우수하고 변형이 용이하여 다양한 형태로의 적용이 가능하며, 수중 환경에서 우수한 내구성을 유지하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실험예 1의 기계적 강도 실험에서 사용된 시편을 제조하기 위한 주형 및 완성된 시편의 이미지이다. 도 1의 (A)는 시편 제조를 위한 주형을 도시화한 것이며, 도 1의 (B)는 완성된 시편의 이미지이다.
도 2는 본 발명의 실험예 1의 실험 결과 중 실시예 1 및 실시예 2의 실험 결과(실험 결과 1)를 나타낸 도이다. 도 2의 (A)는 상기 실시예 1 및 실시예 2의 압축 강도 실험 결과이며, 도 2의 (B)는 압축 탄성률 실험 결과이다.
도 3은 본 발명의 실험예 1의 실험 결과 중 비교예 및 실시예 3 내지 6의 실험 결과(실험 결과 2)를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 실험예 1의 실험 결과 중 비교예 및 실시예 58 내지 61의 실험 결과(실험 결과 2)를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 실험예 1의 실험 결과 중 실시예 7 및 실시예 8의 실험 결과(실험 결과 2)를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 실험예 1의 실험 결과 중 실시예 61 내지 실시예 64의 실험 결과(실험 결과 2)를 나타낸 도이다. 도 6의 (A)는 실시예 61 내지 64의 압축 강도 실험 결과이며, 도 6의 (B)는 압축 탄성률 실험 결과이다.
도 7은 본 발명의 실험예 1의 결험 결과 중 비교예, 실시예 59 및 65의 실험 결과(실험 결과 2)를 나타낸 도이다. 도 7의 (A)는 상기 비교예, 실시예 59 및 65의 압축 강도 실험 결과이며, 도 7의 (B)는 압축 탄성률의 실험 결과이다.
도 8은 본 발명의 실험예 1의 실험 결과 중 실시예 9 내지 실시예 30의 실험 결과(실험 결과 3)를 나타낸 도이다. 도 8의 (A)는 실시예 9 내지 실시예 19의 압축 강도 결과를 나타낸 도이며, 도 8의 (B)는 실시예 9 내지 실시예 19의 압축 탄성률 결과를 나타낸 도이고, 도 8의 (C)는 실시예 20 내지 실시예 30의 압축 강도 결과를 나타낸 도이며, 도 8의 (D)는 실시예 20 내지 실시예 30의 압축 탄성률을 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 실험예 1의 실험 결과 중 실시예 66 내지 실시예 87의 실험 결과(실험 결과 3)를 나타낸 도이다. 도 9의 (A)는 실시예 66 내지 실시예 76의 압축 강도 결과를 나타낸 도이며, 도 9의 (B)는 실시예 66 내지 실시예 76의 압축 탄성률 결과를 나타낸 도이고, 도 9의 (C)는 실시예 77 내지 실시예 87의 압축 강도 결과를 나타낸 도이며, 도 9의 (D)는 실시예 77 내지 실시예 87의 압축 탄성률을 나타낸 도이다.
도 10은 본 발명의 실험예 1의 실험 결과 중 실시예 31 내지 33의 실험 결과(실험 결과 4)를 나타낸 도이다.
도 11은 본 발명의 실험예 1의 실험 결과 중 실시예 34 내지 45의 실험 결과(실험 결과 5)를 나타낸 도이다. 도 11의 (A)는 실시예 34 내지 39의 압축 강도 결과이며, 도 11의 (B)는 실시예 34 내지 39의 압축 탄성률의 결과이고, 도 11의 (C)는 실시예 40 내지 실시예 45의 압축 강도 결과이며, 도 11의 (D)는 실시예 40 내지 실시예 45의 압축 탄성률 결과이다.
도 12는 본 발명의 실험예 1의 실험 결과 중 실시예 88 내지 99의 실험 결과(실험 결과 5)를 나타낸 도이다. 도 12의 (A)는 실시예 88 내지 93의 압축 강도 결과이며, 도 12의 (B)는 실시예 88 내지 93의 압축 탄성률의 결과이고, 도 12의 (C)는 실시예 94 내지 실시예 99의 압축 강도 결과이며, 도 12의 (D)는 실시예 94 내지 실시예 99의 압축 탄성률 결과이다.
도 13은 본 발명의 실험예 2에서 사용된 알루미늄 시편의 구성도이다.
도 14는 본 발명의 실험예 2의 실험 결과 중 비교예 및 실시예 3 내지 6의 실험 결과를 나타낸 도이다.
도 15는 본 발명의 실험예 2의 실험 결과 중 비교예, 실시예 57, 59 및 65의 실험 결과를 나타낸 도이다.
도 16은 본 발명의 실험예 3의 시편 준비에서 사용된 주형의 이미지이다.
도 17은 본 발명의 실험예 3에서 사용된 길모어 니들의 이미지이다.
도 18은 본 발명의 실험예 3의 실험 결과 중 실시예 46 내지 50의 실험결과를 나타낸 도이다.
도 19는 본 발명의 실험예 3의 실험 결과 중 실시예 100 및 101의 실험 결과를 나타낸 도이다.
도 20은 본 발명의 실험예 4의 실험 결과 중 실시예 51 내지 54의 실험 결과를 나타낸 도이다.
도 21은 본 발명의 실험예 4의 실험 결과 중 종래의 골 시멘트, 실시예 57, 59 및 65의 실험 결과를 나타낸 도이다. 도 21의 (A)는 종래의 골 시멘트에 대한 실험 결과이고, 도 21의 (B)는 본 발명의 실시예 57, 59 및 65에 대한 실험 결과이다.
도 22는 본 발명의 실험예 4의 실험 결과 중 실시예 102 내지 105의 실험 결과를 나타낸 도이다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 일 양태에 따른 조직 접착제 제조용 조성물은 코아세르베이트; 및 포스포에놀피루브산 염 또는 포스포세린;을 포함하는 것을 그 특징으로 함으로써, 대기 환경 뿐만 아니라 수중 환경에서도 압축 강도 또는 전단 강도 등 그 강도가 우수하고, 우수한 압축 탄성률로 인해 형태 변형이 용이하여 다양한 형태로의 적용이 가능한 조직 접착제를 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명의 조직 접착제 조성물은 수중 환경에서 조성물 내 구성 성분들이 용출되는 것을 억제함으로써, 우수한 내구성이 유지되는 조직 접착제를 제조할 수 있는 이점이 있다.
상기 코아세르베이트(coacervate)는 유기물이 모인 액체 방울 형태를 의미하는 것으로, 유기물들이 물 분자를 붙여 콜로이드 입자 상태로 존재하다가 서로 모여 막이 생기면 코아세르베이트가 형성된다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 코아세르베이트는 칼슘 폴리포스페이트 또는 칼슘 폴리아크릴산을 포함하는 것일 수 있다. 이와 같이, 상기 코아세르베이트가 칼슘 폴리포스페이트 또는 칼슘 폴리아크릴산을 포함하는 경우, 이를 포함하는 조성물로 제조된 조직 접착제의 수분 저항성이 향상되는 이점이 있다. 이 때, 상기 수분 저항성이라 함은 수중 환경에서 조성물 내 각 구성성분이 용출되는 현상 없이 조직 접착제의 적용 형태가 그대로 유지되는 것을 의미한다. 즉, 상기 수분 저항성은 또한 수중 환경에서의 조직 접착제의 내구성이 우수하다는 것을 의미할 수 있다.
상기 포스포에놀피루브산(phosphoenolpyruvate, PEP) 염은 피루브산의 엔올형과 인산으로부터 유도된 인산 에스터인 포스포에놀피루브산의 염의 형태로, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 포스포에놀피루브산 염은 포스포에놀피루브산의 나트륨 염(Na-phophoenolpyruvate, Na-PEP, 하기 화학식 1로 표시됨) 또는 포타슘 염(K-phophoenolpyruvate, K-PEP, 하기 화학식 2로 표시됨)을 포함할 수 있다. 본 발명의 조직 접착제 제조용 조성물이 이와 같이 포스포에놀피루브산의 나트륨 또는 포타슘 염을 포함하는 경우, 이를 포함하는 조성물로 제조된 조직 접착제의 물리적 강도가 보다 향상될 수 있으며, 압축 탄성률이 보다 향상됨으로써 이를 포함하는 조성물로 제조된 조직 접착제를 적용 부위 등에 따라 다양한 형태로 적용하기 용이한 이점이 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022020831-appb-img-000001
[화학식 2]
Figure PCTKR2022020831-appb-img-000002
상기 포스포세린(phosphoserine, pSer)은 세린의 베타-하이드록실기가 인산 에스터화한 화합물로서, 세린 생합성의 중간물질이다. 본 발명의 조직 접착제 제조용 조성물은 상기 포스포세린을 포함함으로써, 이를 포함하는 조성물로 제조된 조직 접착제의 물리적 강도가 보다 향상될 수 있으며, 압축 탄성률이 보다 향상됨으로써 이를 포함하는 조성물로 제조된 조직 접착제를 적용 부위 등에 따라 다양한 형태로 적용하기 용이한 이점이 있다. 특히, 본 발명에 따른 조직 접착제 제조용 조성물은 실제 해면골(cancellous bone)과 유사하거나 또는 그 이상의 압축 탄성률을 나타내어 생체의 뼈와 유사한 변형률을 가지는 효과가 존재한다.
이와 같이 본 발명의 조직 접착제 제조용 조성물은 상기 코아세르베이트와 함께 포스포에놀피루브산 염 또는 포스포세린을 포함함으로써, 대기환경에서는 물론이고 수중환경에서도 압축강도 또는 전단 강도 등의 강도가 우수하고, 압축 탄성률이 향상됨으로써 이를 적용하는 부위 및 그 형태에 따라 다양한 형태로의 적용이 용이한 이점이 있으며, 특히 수중 환경에서 조성물 내 각 구성성분의 이탈 없이 그 형태가 유지되는 등의 수중 저항성이 우수한 조직 접착제를 제조할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 조직 접착제 제조용 조성물은 전술한 구성 성분 외에 인산칼슘 또는 홍합접착단백질을 더 포함할 수 있다.
상기 인산칼슘은 척추동물의 뼈 또는 치아 등의 주성분으로 주로 칼슘, 인, 산소의 3원소로 구성된 화합물이다. 본 발명의 일 실시형태에 따라 상기 조직 접착제 제조용 조성물이 상기 인산칼슘을 더 포함하는 경우 압축 강도 또는 전단 강도 등 기계적 강도가 보다 우수한 조직 접착제를 제조할 수 있는 이점이 있다.
상기 인산칼슘은 예를 들면, 모노칼슘 포스페이트 일수화물(monocalcium phosphate monohydrate, Ca(H2PO4)2ㆍH2O, MCPM), 모노칼슘 포스페이트 무수화물(monocalcium phosphate anhydrous, Ca(H2PO4)2, MCPA), 디칼슘 포스페이트 이수화물(dicalcium phosphate dihydrate, CaHPO4ㆍ2H2O, DCPD), 디칼슘 포스페이트 무수물(dicalcium phosphate anhydrous, CaHPO4, DCPA), 옥타칼슘 포스페이트(octacalcium phosphate, Ca8(HPO4)2(PO4)4ㆍ5H2O, OCP), α-트리칼슘 포스페이트(α- tricalcium phosphate, α-Ca3(PO4)2, α-TCP), β- tricalcium phosphate, β-Ca3(PO4)2, β-TCP), 무정형 칼슘 포스페이트(amorphous calcium phosphate, CaxHy(PO4)zㆍnH2O, n=3~4.5, 15∼20% H2O, ACP), 칼슘-결핍 히드록시 아파타이트(calcium-deficient hydroxy apatite, CDHA), 히드록시 아파타이트(hydroxyapatite, Ca5(PO4)3(OH) 또는 Ca10(PO4)6(OH)2, HA), 플루오로 아파타이트(fluorapatite, Ca5(PO4)3F 또는 Ca10(PO4)6F2, FA) 및 테트라칼슘 포스페이트(tetracalcium phosphate, Ca4(PO4)2O, TTCP)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 인산칼슘은 α-트리칼슘 포스페이트(α- tricalcium phosphate, α-Ca3(PO4)2, α-TCP) 및 디칼슘 포스페이트 무수물(dicalcium phosphate anhydrous, CaHPO4, DCPA)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 조직 접착제 조성물이 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP) 및 디칼슘 포스페이트 무수물(DCPA)을 더 포함하는 경우, 조직(특히, 경조직)과의 친화성 및 물리적 강도(압축 강도 또는 전단 강도)를 보다 향상된 조직 접착제를 제조할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 조직 접착제 제조용 조성물이 상기 인산칼슘을 더 포함하는 경우, 이를 포함하지 않는 경우에 비하여 현저히 향상된 경화 능력을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 조직 접착제 제조용 조성물이 인산칼슘으로서 α-트리칼슘 포스페이트 및 디칼슘 포스페이트 무수물을 모두 포함하는 경우 α-트리칼슘 포스페이트만을 포함하거나 또는 디칼슘 포스페이트 무수물만을 포함하는 경우에 비하여 현저히 향상된 경화 능력을 나타낼 수 있다. 보다 구체적인 일 예로, 상기 골시멘트 제조용 조성물이 인산칼슘으로서 α-트리칼슘 포스페이트만을 포함하는 경우 경화 시간이 극단적으로 빨라지면서 다소 저하된 강도를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 조직 접착제 제조용 조성물이 전술한 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)를 더 포함하는 경우, 상기 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP); 및 포스포에놀피루브산 염 또는 포스포세린;간의 몰비는 1:0.05 내지 1:1일 수 있다. 구체적으로, 상기 조직 접착제 제조용 조성물이 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)과 함께 포스포에놀 피루브산 염을 포함하는 경우, 상기 몰비는 바람직하게는 1:0.1 내지 1:0.5일 수 있고, 보다 바람직하게는 1:0.1 내지 1:0.25일 수 있다. 또한, 상기 조직 접착제 제조용 조성물이 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)와 함께 포스포세린을 포함하는 경우, 상기 몰비는 바람직하게는 1:0.1 내지 1:0.35일 수 있고, 보다 바람직하게는 1:0.15 내지 1:0.3일 수 있다. 이와 같이, 상기 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP); 및 포스포에놀피루브산 염 또는 포스포세린;의 몰비가 전술한 범위 내로 포함되는 경우, 압축 강도 또는 전단 강도 등의 물리적 강도 또는 압축 탄성률이 보다 향상된 조직 접착제를 제조할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 상기 조직 접착제 제조용 조성물이 전술한 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)를 더 포함하는 경우, 상기 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)의 입자 크기는 그 직경이 10 내지 100㎛일 수 있다. 구체적으로 상기 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)가 상기 포스포에놀 피루브산 염과 함께 포함되는 경우, 상기 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)의 입자 크기는 바람직하게는 10 내지 80㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 10 내지 50㎛일 수 있고, 가장 바람직하게는 20 내지 40㎛일 수 있다. 또한, 상기 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)가 상기 포스포세린과 함께 포함되는 경우, 상기 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)의 입자 크기는 바람직하게는 10 내지 80㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 10 내지 50㎛일 수 있고, 가장 바람직하게는 10 내지 25㎛일 수 있다. 조직 접착제의 경우 상기 접착제가 적용되는 부위의 형상에 맞춰 접착제를 다양한 형태로 변형시킬 필요가 있어 경화 속도를 적절하게 조절하는 것이 중요한데, 상기 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)의 입자 크기가 전술한 범위 내로 포함되는 경우, 이를 포함하는 조직 접착제의 경화 속도를 적정 수준으로 조절하는 것이 가능하다. 상기 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP)의 입자 크기가 상기 범위 미만일 경우 이를 포함하는 접착제의 경화 속도가 가속화됨으로써 접착제의 형태를 조작하는 것이 어려울 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 경화 속도가 지연됨으로써 접착제 경화에 너무 오랜 시간이 소요되어 효율성이 저하될 수 있다.
상기 홍합접착단백질(mussel adhesive protein, MAP)은 홍합의 족사에서 유래한 단백질로, 바람직하게는 미틸러스 에둘리스(Mytilus edulis), 미틸러스 갈로프로빈시얼리스(Mytilus galloprovincialis) 또는 미틸러스 코루스커스(Mytilus coruscus)에서 유래한 홍합접착단백질 또는 이의 변이체를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 홍합접착단백질은 상기 홍합 종에서 각각 유래한 Mefp(Mytilus edulis foot protein)-1, Mgfp(Mytilus galloprovincialis foot protein)-1, Mcfp(Mytilus coruscus foot protein)-1, Mefp-2, Mefp-3, Mgfp-3 및 Mgfp-5 또는 이의 변이체를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 fp(foot protein)-1(서열번호 1), fp-2(서열번호 4), fp-3(서열번호 5), fp-4(서열번호 6), fp-5(서열번호 7), 및 fp-6(서열번호 8)로 이루어진 군에서 선택된 단백질, 또는 2종 이상의 단백질이 연결되어 있는 융합 단백질, 또는 상기 단백질의 변이체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 홍합접착단백질은 국제공개번호 제 WO2006/107183호 또는 제WO2005/092920호에 기재된 모든 홍합접착단백질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 홍합접착단백질은 fp-151(서열번호 9), fp-131(서열번호 10), fp-353(서열번호 11), fp-153(서열번호 12) 및 fp-351(서열번호 13)로 이루어진 군에서 선택된 융합 단백질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 홍합접착단백질은 fp-1에서 80번 정도 반복되는 데카펩타이드(서열번호 2)가 1 내지 12회 또는 그 이상으로 연속하여 연결된 폴리 펩타이드를 포함할 수 있다.
상기 홍합접착단백질은 fp-1에서 80번 정도 반복되는 데카펩타이드(서열번호 2)가 1 내지 12회 또는 그 이상으로 연속하여 연결된 폴리펩타이드를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 서열번호 2의 데카펩타이드가 12회 연속하여 연결된 fp-1 variant 폴리펩타이드(서열번호 3)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 홍합접착단백질은 fp-151의 변이체(서열번호 15)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 서열번호 15의 단백질 서열은 서열번호 9와 대비하여 링커 서열 등이 제외된 서열이다. 구체적으로, 서열번호 14로 표시되는 fp-1 변이체 서열 사이에 서열번호 16으로 표시되는 Mgfp-5의 서열을 융합한 융합 단백질 서열이다. 보다 더 구체적으로, 본 발명의 홍합접착단백질은 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8, 서열번호 9, 서열번호 10, 서열번호 11, 서열번호 12, 서열번호 13, 서열번호 14, 서열번호 15 및 서열번호 16으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있다.
또한, 전술한 홍합접착단백질들의 특성을 유지할 수 있는 보존적 아미노산 서열을 포함하는 범위에서 상기 홍합접착단백질은 변형될 수 있다.
즉, 실질적으로 동등한 효과를 나타내는 상기 서열번호들의 아미노산 서열과 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 보다 더 바람직하게는 90%이상, 즉, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 그 이상의 서열 동일성을 가지는 아미노산 서열은 또한 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.
상기 홍합접착단백질은 티로신 잔기가 카테콜 화합물로 변환된 것; 홍합접착단백질의 표면에 카테콜 유도체가 도입된 것; 또는 이들 모두를 포함하는 것일 수 있다.
상기 홍합접착단백질은 티로신 잔기가 카테콜 화합물로 변환된 것이 바람직할 수 있으며, 전체 티로신 잔기의 10 내지 100%가 카테콜 화합물로 변환된 것이 바람직할 수 있다. 대부분의 홍합접착단백질의 전체 아미노산 서열에서 티로신이 차지하는 비중은 약 1 내지 50 %일 수 있다. 홍합접착단백질 내의 티로신은 수화과정을 통하여 OH기가 첨가되어 카테콜 화합물인 도파(DOPA)로 변환될 수 있다.
그러나 대장균에서 생산된 홍합접착단백질은 티로신 잔기들이 변환되어 있지 않으므로, 별도의 효소 및 화학적 처리 방법에 의하여 티로신을 도파로 변환시키는 수정 반응을 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 홍합접착단백질에 포함된 티로신 잔기를 도파로 수정하는 방법은 당업계에 알려진 방법을 사용할 수 있으며 이를 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다.
상기 카테콜 화합물은 디하이드록시기를 포함하는 화합물로, 가교작용을 통해 홍합접착단백질에 접착력을 부여하는 화합물을 의미한다. 일 예를 들어 상기 카테콜 화합물은 도파(3,4-dihydroxyphenylalanine, DOPA), 도파 o-퀴논(Dopa o-quinone), 토파(2,4,5-trihydroxyphenylalanine, TOPA), 토파 퀴논(Topa quinone) 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 홍합접착단백질의 변이체(mutants)는 바람직하게는 홍합접착단백질의 접착력을 유지하는 전제하에 상기 홍합접착단백질의 카르복실말단이나 아미노말단에 추가적인 서열을 포함하거나 일부 아미노산이 다른 아미노산으로 변환된 것일 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 홍합접착단백질의 카르복실말단 또는 아미노말단에 RGD를 포함하는 3 내지 25개의 아미노산으로 이루어진 폴리펩타이드가 연결된 것이거나 홍합접착단백질을 이루는 타이로신 잔기 총수의 1 내지 100%, 바람직하게는 5 내지 100%가 3,4-디하이드록시페닐-L-알라닌(DOPA)로 변환된 것일 수 있다.
상기 홍합접착단백질은 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 외부 유전자를 발현할 수 있는 용도로 제작된 통상의 벡터에 발현 가능하도록 삽입하여, 유전공학적인 방법으로 대량 생산할 수 있다. 상기 벡터는 단백질을 생산하기 위한 숙주세포의 종류 및 특성에 따라 적절히 선택하거나, 신규로 제작할 수 있다. 상기 벡터를 숙주세포에 형질전환하는 방법 및 형질전환체로부터 재조합 단백질을 생산하는 방법은 통상의 방법으로 용이하게 실시할 수 있다. 상기한 벡터의 선택, 제작, 형질전환 및 재조합 단백질의 발현 등의 방법은, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 실시할 수 있으며, 통상의 방법에서 일부의 변형도 본 발명에 포함된다.
전술한 본 발명의 조직 접착제 제조용 조성물에 포함될 수 있는 모든 구성은 고형분(powder, P) 및 액상성분(Liquid, L)으로 분류될 수 있다. 전술한 각각의 구성들 중 고형분은 포스포에놀피루브산, 포스포세린, 인산칼슘 및 홍합접착단백질을 포함하며, 액상성분은 코아세르베이트를 포함한다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 고형분 및 액상성분의 비인 P/L(w/v)는 0.5 내지 10일 수 있으며, 상기 범위 내에서 고형분 및 액상성분의 비를 다양하게 조절함으로써, 물리적 강도 및 압축 탄성률의 원하는 수준으로 적절하게 조절할 수 있다. 구체적으로, 상기 물리적 강도의 경우 전술한 범위의 고형분 및 액상성분의 비를 만족하는 범위 내에서 그 비율이 조절되는 경우 30MPa 이상의 압축강도가 요구되는 일반적인 경조직 접착제부터 60MPa 이상의 압축강도가 요구되는 골 시멘트와 같은 경조직 접착제까지 다양한 압축 강도를 갖는 경조직 접착제를 제조할 수 있는 이점이 있다. 특히, 상기 조직 접착제의 경도를 향상시키기 위해서는 상기 고형분 및 액상성분의 비가 바람직하게는 1 내지 7일 수 있고, 보다 바람직하게는 1 내지 5일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 내지 3일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 코아세르베이트로서 칼슘 폴리포스포페이트를 포함하는 경우 상기 P/L(w/v)의 가장 바람직한 범위는 1.5 내지 3일 수 있으며, 칼슘 폴리아크릴산을 포함하는 경우 상기 P/L(w/v)의 가장 바람직한 범위는 1.5 내지 2.5일 수 있다. 이와 같이 상기 조직 접착제 제조용 조성물 내 상기 고형분 및 액상성분의 비가 바람직한 범위 내로 포함될 수록 강도가 보다 우수한 조직 접착제를 제조할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 다른 양태는 전술한 본 발명의 조직 접착제 조성물 제조용 조성물을 포함하는 조직 접착제에 관한 것으로, 상기 조직 접착제는 전술한 본 발명의 조직 접착제 조성물 제조용 조성물을 포함함으로써, 강도가 우수하고 변형이 용이하여 다양한 형태로의 적용이 가능하며, 수중 환경에서 우수한 내구성을 유지하는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 조직 접착제는 경조직 접착용일 수 있다. 이 때, 상기 경조직 접착용 조직 접착제는 생체 내 경조직에 대한 접착을 유도하는 물질을 의미하는 것으로, 이에 한정되는 것은 아니나 일 예를 들면, 치과용, 의료용 조직 접착제로서 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 조직 접착제는 골 시멘트를 포함하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 골 시멘트는 이에 한정되는 것은 아니나 일 예를 들면, 손상된 뼈 조직의 수복이나 인공관절을 뼈에 고정하기 위해 사용되는 것일 수 있다.
상기 조직 접착제용 조성물이 골 시멘트를 제조하기 위해 사용되는 경우, 상기 코아세르베이트 및 포르포세린을 포함하는 것이 바람직할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당 업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. 이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
제조예 1: 코아세르베이트의 제조
제조예 1-1: CaPP 코아세르베이트의 제조
증류수 1L 당 CaCl2(calcium chloride dihydrate, junsei사 제) 294.02g을 용해시켜, 1M 농도의 CaCl2 용액을 제조하였다. 또 다른 증류수에 증류수 1L 당 4g의 소듐 폴리포스페이트(sodium polyphosphate, supelco사 제)를 녹여 4mg/ml 농도의 NaPP용액을 제조하였다. 상기 CaCl2 용액과 상기 NaPP용액을 부피비 2:8로 혼합한 뒤 10000xg, 4℃의 조건에서 20분 동안 원심 분리시켜 CaPP 코아세르베이트를 제조하였다.
제조예 1-2: CaPAA 코아세르베이트의 제조
증류수 1L 당 CaCl2(calcium chloride dihydrate, junsei사 제) 294.02g을 용해시켜, 1M 농도의 CaCl2 용액을 제조하였다. 또 다른 증류수에 증류수 0.9L 당 100g의 폴리아크릴산(poly(acrylic acid), sigma-aldrich사 제)을 용해시켜 10% 농도의 PAA용액을 제조하였다. 상기 CaCl2 용액과 상기 PAA용액을 부피비 2:8로 혼합한 뒤 10000xg, 4℃의 조건에서 20분 동안 원심 분리시켜 CaPAA 코아세르베이트를 제조하였다.
제조예 2: 입자별 사이즈가 다른 α-TCP의 제조
α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP, α-tricalcium phosphate, Wako사 제, 일본) 파우더를 70g 정량한 후, 충격 분쇄기(impact mill, Fritsch사 제)를 이용하여 분쇄하였다. 이 때, 상기 충격 분쇄기로 분쇄할 때 균형을 맞추기 위해 지르코니아 포트(zirconia jar) 한 쌍을 준비하여, 상기 준비된 각각의 포트에 상기 정량한 α-TCP 파우더 및 2mm 지르코니아 볼(zirconia ball)을 넣고 모두 무게를 70g으로 동일하게 맞췄다. 상기 지르코니아 포트의 고무패킹과 뚜껑을 잘 고정한 뒤, rpm, 시간(millimg-pause time), 반복 횟수(repetition)등의 조건을 하기 실험 조건과 같이 설정하여 α-TCP를 분쇄하였다. 이와 같이 분쇄된 α-TCP를 체 진동기(sieve shaker)로 옮긴 후 38, 25, 10, 5㎛의 체(sieve)를 순서대로 쌓아 입자 크기별로 분류하고, 건조 오븐(dry oven)에서 3일 동안 건조시켰다.
[실험 조건]
분쇄 종류: wet grinding
용매(mL): 이소프로판올(isopropanol, 대정화금사 제) 100mL
RPM: 140
시간(milling-pause) 및 반복 횟수(repetition): 총 1시간(15분씩 4회 반복)
제조예 3: 티로신 잔기가 도파(DOPA)로 변형된 홍합접착단백질(mMAP)의 제조
5 L 비커에 아세트산나트륨(Sodium Acetate) 12.3067 g, 아스코르브산(Ascorbic acid) 13.2115 g 및 붕산 1.8553 g 을 2500 ml의 증류수 및 마그네틱바와 함께 투입한 후 500 rpm 이상으로 교반하여 50mM 아세트산나트륨 완충액(Sodium Acetate Buffer)을 제조하였다. 그런 다음, 7.5 M NaOH를 이용하여 pH 5.5로 적정한 후 정제수를 이용하여 3 L 부피를 맞췄다. 그런 다음, 홍합접착단백질(MAP, ㈜네이처글루텍) 6.0067 g, mTyr-CNK 스톡(㈜네이처글루텍, 농도: 5.12 ㎎/ml) 11.72 ml 및 0.001M CuSO4 0.3 ml를 상기 5 L 비커에 추가로 투입한 후, 호일을 이용하여 빛을 차단한 상태에서 500 rpm, 상온 조건에서 교반하였다. 60 분이 경과하였을 때 상기 5 L 비커에 0.5 N HCl 농도가 되도록 35.0 내지 37.0% HCl을 처리한 후 빛을 차단하지 않은 상태에서 300 rpm, 상온 조건에서 5시간 동안 교반하였다. 그런 다음, 종이 필터를 이용하여 불순물을 제거함으로써, 티로신 잔기가 도파(DOPA)로 변형된 홍합접착단백질(mMAP)을 제조하였다.
실시예 및 비교예: 조직 접착제 제조용 조성물의 제조
하기 표 1 내지 표 13의 각 구성들을 23±1℃, 상대습도 40%의 조건에서 최소 2시간 이상 보관한 후, 혼합하여 조성물을 제조하였다.
PEP1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)		 MAP4)
(mg)		 Cya5)
(㎕)
PEP-K1-1) PEP-Na1-2) CaPP2-1) CaPAA2-2) α-TCP3-1) DCPA3-2)
비교예 - - - - - - - 204
실시예 1 31.2 - 204 - 310 40.8 1 -
실시예 2 - 31.2 204 - 310 40.8 1 -
실시예 3 - 31.2 204 - 310 40.8 - -
실시예 4 - 31.2 - 204 310 40.8 - -
실시예 5 - 31.2 204 - 310 40.8 1 -
실시예 6 - 31.2 - 204 310 40.8 1 -
실시예 7 - 31.2 - 180 310 - - -
실시예 8 - 31.2 - 204 310 40.8 1 -
1) Phosphoenolpyruvate
1-1) Phospho(enol)pyruvate monopotassium salt(alfa aesar사 제)
1-2) Phospho(enol)pyruvate monosodium salt(GOLDBIO사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
2-2) 상기 제조예 1-2의 CaPAA 코아세르베이트, Calcium poly(acrylic acid), CaCl2 + sodium poly(acrylic acid), 수분: 72%, 칼슘: 2%
3-1) α-tricalcium phosphate(Wako사 제, 일본)
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) Mussel Adhesive Protein, 홍합 접착 단백질(㈜네이처글루텍사 제)
5) Cyanoacrylate(loctite사 제)
PEP1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)		 MAP4)
(mg)		 몰 비5)
PEP-Na1-1) CaPP2-1) CaPAA2-2) α-TCP3-1) DCPA3-2)
실시예 9 10.4 193.0 - 310 40.8 1 1:0.05
실시예 10 20.8 198.2 - 310 40.8 1 1:0.1
실시예 11 31.2 203.4 - 310 40.8 1 1:0.15
실시예 12 37.4 206.5 - 310 40.8 1 1:0.18
실시예 13 41.6 208.6 - 310 40.8 1 1:0.2
실시예 14 52.0 213.8 - 310 40.8 1 1:0.25
실시예 15 62.4 219.0 - 310 40.8 1 1:0.3
실시예 16 72.8 224.2 - 310 40.8 1 1:0.35
실시예 17 104.0 239.8 - 310 40.8 1 1:0.5
실시예 18 181.0 278.3 - 310 40.8 1 1:0.87
실시예 19 208.0 291.8 - 310 40.8 1 1:1
실시예 20 10.4 - 193.0 310 40.8 1 1:0.05
실시예 21 20.8 - 198.2 310 40.8 1 1:0.1
실시예 22 31.2 - 203.4 310 40.8 1 1:0.15
실시예 23 37.4 - 206.5 310 40.8 1 1:0.18
실시예 24 41.6 - 208.6 310 40.8 1 1:0.2
실시예 25 52.0 - 213.8 310 40.8 1 1:0.25
실시예 26 62.4 - 219.0 310 40.8 1 1:0.3
실시예 27 72.8 - 224.2 310 40.8 1 1:0.35
실시예 28 104.0 - 239.8 310 40.8 1 1:0.5
실시예 29 181.0 - 278.3 310 40.8 1 1:0.87
실시예 30 208.0 - 291.8 310 40.8 1 1:1
1) Phosphoenolpyruvate
1-1) Phospho(enol)pyruvate monosodium salt(GOLDBIO사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
2-2) 상기 제조예 1-2의 CaPAA 코아세르베이트, Calcium poly(acrylic acid), CaCl2 + sodium poly(acrylic acid), 수분: 72%, 칼슘: 2%
3-1) α-tricalcium phosphate(Wako사 제, 일본)
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) Mussel Adhesive Protein, 홍합 접착 단백질(㈜네이처글루텍사 제)
5) α-TCP 대 PEP-Na의 몰비
PEP1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)
PEP-Na1-1) CaPP2-1) α-TCP3-1) α-TCP 입자(x) 크기
(㎛)		 DCPA3-2)
실시예 31 31.2 203.4 310 5 ≤ x < 10 40.8
실시예 32 31.2 203.4 310 10 ≤ x < 25 40.8
실시예 33 31.2 203.4 310 25 ≤ x < 38 40.8
1) Phosphoenolpyruvate
1-1) Phospho(enol)pyruvate monosodium salt(GOLDBIO사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
3-1) 상기 제조예 2의 α-TCP, α-tricalcium phosphate
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
PEP1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)		 MAP4)
(mg)		 P/L 비율5)
(w/v)
PEP-Na1-1) CaPP2-1) CaPAA2-2) α-TCP3-1) DCPA3-2)
실시예 34 31.2 817.86 - 310 65.6 1 0.5
실시예 35 31.2 408.93 - 310 65.6 1 1
실시예 36 31.2 272.62 - 310 65.6 1 1.5
실시예 37 31.2 204.47 - 310 65.6 1 2
실시예 38 31.2 163.57 - 310 65.6 1 2.5
실시예 39 31.2 136.31 - 310 65.6 1 3
실시예 40 31.2 - 817.86 310 65.6 1 0.5
실시예 41 31.2 - 408.93 310 65.6 1 1
실시예 42 31.2 - 272.62 310 65.6 1 1.5
실시예 43 31.2 - 204.47 310 65.6 1 2
실시예 44 31.2 - 163.57 310 65.6 1 2.5
실시예 45 31.2 - 136.31 310 65.6 1 3
1) Phosphoenolpyruvate
1-1) Phospho(enol)pyruvate monosodium salt(GOLDBIO사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
2-2) 상기 제조예 1-2의 CaPAA 코아세르베이트, Calcium poly(acrylic acid), CaCl2 + sodium poly(acrylic acid), 수분: 72%, 칼슘: 2%
3-1) α-tricalcium phosphate(Wako사 제, 일본)
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) Mussel Adhesive Protein, 홍합 접착 단백질(㈜네이처글루텍사 제)
5) 고형분(Powder, P / PEP-Na + α-TCP + DCPA + MAP) 대 액상성분(Liquid, L / Coa)의 비, 결과 값은 소수점 둘째 또는 첫째 자리에서 반올림
PEP1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)		 P/L 비율4)
(w/v)
PEP-Na1-1) CaPP2-1) α-TCP3-1) DCPA3-2)
실시예 46 31.2 318 310 40.8 1.2
실시예 47 31.2 295 310 40.8 1.3
실시예 48 31.2 275 310 40.8 1.4
실시예 49 31.2 258 310 40.8 1.5
실시예 50 31.2 243 310 40.8 1.6
1) Phosphoenolpyruvate
1-1) Phospho(enol)pyruvate monosodium salt(GOLDBIO사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
3-1) α-tricalcium phosphate(Wako사 제, 일본)
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) 고형분(Powder, P / PEP-Na + α-TCP + DCPA) 대 액상성분(Liquid, L / Coa)의 비, 결과 값은 소수점 둘째 자리에서 반올림
PEP1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)		 MAP4)
(mg)
PEP-K1-1) PEP-Na1-2) CaPP2-1) CaPAA2-2) α-TCP3-1) DCPA3-2)
실시예 51 31.2 - 196 - 310 40.8 1
실시예 52 - 31.2 196 - 310 40.8 1
실시예 53 31.2 - - 196 310 40.8 1
실시예 54 - 31.2 - 196 310 40.8 1
1) Phosphoenolpyruvate
1-1) Phospho(enol)pyruvate monopotassium salt(alfa aesar사 제)
1-2) Phospho(enol)pyruvate monosodium salt(GOLDBIO사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
2-2) 상기 제조예 1-2의 CaPAA 코아세르베이트, Calcium poly(acrylic acid), CaCl2 + sodium poly(acrylic acid), 수분: 72%, 칼슘: 2%
3-1) α-tricalcium phosphate(Wako사 제, 일본)
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) Mussel Adhesive Protein, 홍합 접착 단백질(㈜네이처글루텍사 제)
PEP1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)		 MAP4)
(mg)
PEP-Na1-1) CaPP2-1) CaPAA2-2) α-TCP3-1) DCPA3-2)
실시예 55 31.2 206.6 - 310 40.8 1
실시예 56 31.2 - 206.6 310 40.8 1
1) Phosphoenolpyruvate
1-1) Phospho(enol)pyruvate monosodium salt(GOLDBIO사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
2-2) 상기 제조예 1-2의 CaPAA 코아세르베이트, Calcium poly(acrylic acid), CaCl2 + sodium poly(acrylic acid), 수분: 72%, 칼슘: 2%
3-1) α-tricalcium phosphate(Wako사 제, 일본)
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) Mussel Adhesive Protein, 홍합 접착 단백질(㈜네이처글루텍사 제)
pSer1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)		 MAP4)
(mg)		 mMAP5)
(mg)
CaPP2-1) CaPAA2-2) α-TCP3-1) DCPA3-2)
실시예 57 33.3 204 - 310 65.6 - -
실시예 58 33.3 - 204 310 65.6 - -
실시예 59 33.3 204 - 310 65.6 1 -
실시예 60 33.3 - 204 310 65.6 1 -
실시예 61 33.3 204 - 310 65.6 - -
실시예 62 33.3 171 - 310 - - -
실시예 63 33.3 - 204 310 65.6 - -
실시예 64 33.3 - 171 310 - - -
실시예 65 33.3 204 - 310 65.6 - 2
1) Phosphoserine(sigma-aldrich 사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
2-2) 상기 제조예 1-2의 CaPAA 코아세르베이트, Calcium poly(acrylic acid), CaCl2 + sodium poly(acrylic acid), 수분: 72%, 칼슘: 2%
3-1) α-tricalcium phosphate(Wako사 제, 일본)
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) Mussel Adhesive Protein, 홍합접착단백질(㈜네이처글루텍사 제)
5) 상기 제조예 3의 DOPA modification Mussel Adhesive Protein, 도파 변형된 홍합 홍합접착단백질(㈜네이처글루텍사 제)
pSer1)
(mg)		 Coa2) (㎕) 인산칼슘
(mg)		 MAP4)
(mg)		 몰 비5)
CaPP2-1) CaPAA2-2) α-TCP3-1) DCPA3-2)
실시예 66 9.25 192.425 - 310 65.6 1 1:0.05
실시예 67 18.5 197.05 - 310 65.6 1 1:0.1
실시예 68 27.75 201.675 - 310 65.6 1 1:0.15
실시예 69 33.33 204.465 - 310 65.6 1 1:0.18
실시예 70 37 206.3 - 310 65.6 1 1:0.2
실시예 71 46.27 210.935 - 310 65.6 1 1:0.25
실시예 72 55.52 215.56 - 310 65.6 1 1:0.3
실시예 73 66.3 220.95 - 310 65.6 1 1:0.35
실시예 74 93.9 234.75 - 310 65.6 1 1:0.5
실시예 75 161 268.3 - 310 65.6 1 1:0.87
실시예 76 185 280.3 - 310 65.6 1 1:1
실시예 77 9.25 - 192.425 310 65.6 1 1:0.05
실시예 78 18.5 - 197.05 310 65.6 1 1:0.1
실시예 79 27.75 - 201.675 310 65.6 1 1:0.15
실시예 80 33.33 - 204.465 310 65.6 1 1:0.18
실시예 81 37 - 206.3 310 65.6 1 1:0.2
실시예 82 46.27 - 210.935 310 65.6 1 1:0.25
실시예 83 55.52 - 215.56 310 65.6 1 1:0.3
실시예 84 66.3 - 220.95 310 65.6 1 1:0.35
실시예 85 93.9 - 234.75 310 65.6 1 1:0.5
실시예 86 161 - 268.3 310 65.6 1 1:0.87
실시예 87 185 - 280.3 310 65.6 1 1:1
1) Phosphoserine(sigma-aldrich 사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
2-2) Calcium poly(acrylic acid), CaCl2 + sodium poly(acrylic acid), 수분: 72%, 칼슘: 2%
3-1) α-tricalcium phosphate(Wako사 제, 일본)
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) Mussel Adhesive Protein, 홍합접착단백질(㈜네이처글루텍사 제)
5) α-TCP 대 pSer의 몰비
pSer1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)		 MAP4)
(mg)		 P/L 비율5)
(w/v)
CaPP2-1) CaPAA2-2) α-TCP3-1) DCPA3-2)
실시예 88 33.33 817.86 - 310 65.6 1 0.5
실시예 89 33.33 408.93 - 310 65.6 1 1
실시예 90 33.33 272.62 - 310 65.6 1 1.5
실시예 91 33.33 204.47 - 310 65.6 1 2
실시예 92 33.33 163.57 - 310 65.6 1 2.5
실시예 93 33.33 136.31 - 310 65.6 1 3
실시예 94 33.33 - 817.86 310 65.6 1 0.5
실시예 95 33.33 - 408.93 310 65.6 1 1
실시예 96 33.33 - 272.62 310 65.6 1 1.5
실시예 97 33.33 - 204.47 310 65.6 1 2
실시예 98 33.33 - 163.57 310 65.6 1 2.5
실시예 99 33.33 - 136.31 310 65.6 1 3
1) Phosphoserine(sigma-aldrich 사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
2-2) 상기 제조예 1-2의 CaPAA 코아세르베이트, Calcium poly(acrylic acid), CaCl2 + sodium poly(acrylic acid), 수분: 72%, 칼슘: 2%
3-1) α-tricalcium phosphate(Wako사 제, 일본)
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) Mussel Adhesive Protein, 홍합접착단백질(㈜네이처글루텍사 제)
5) 고형분(Powder, P / sPer + α-TCP + DCPA + MAP) 대 액상성분(Liquid, L / Coa)의 비, 결과 값은 소수점 둘째 또는 첫째 자리에서 반올림
pSer1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)
CaPP2-1) α-TCP3-1) α-TCP 입자(x) 크기
(㎛)		 DCPA3-2)
실시예 100 33.33 204 310 10 ≤ x ≤ 25 65.6
실시예 101 33.33 204 310 5 ≤ x < 10 65.6
1) Phosphoserine(sigma-aldrich 사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
3-1) 상기 제조예 2의 α-TCP, α-tricalcium phosphate
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
pSer1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)		 MAP4)
(mg)		 ZrO2 5)
CaPP2-1) α-TCP3-1) DCPA3-2) mg 중량%5-1)
실시예 102 33.3 204 310 65.6 1 0 0
실시예 103 33.3 204 310 65.6 1 40.89 10
실시예 104 33.3 204 310 65.6 1 81.78 20
실시예 105 33.3 204 310 65.6 1 122.67 30
1) Phosphoserine(sigma-aldrich 사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
3-1) 상기 제조예 2의 α-TCP, α-tricalcium phosphate
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) Mussel Adhesive Protein, 홍합접착단백질(㈜네이처글루텍사 제)
5) ZrO2 조영제
5-1)골시멘트 제조용 조성물 내 ZrO2의 중량%
pSer1)
(mg)		 Coa2)
(㎕)		 인산칼슘
(mg)		 MAP4)
(mg)
CaPP2-1) CaPAA2-2) α-TCP3-1) DCPA3-2)
실시예 106 49.95 306 - 465 98.4 1.5
실시예 107 49.95 - 306 465 98.4 1.5
1) Phosphoserine(sigma-aldrich 사 제)
2) Coacervate
2-1) 상기 제조예 1-1의 CaPP 코아세르베이트, Calcium polyphosphate, CaCl2 + sodium polyphosphate, 수분: 35%, 칼슘: 11%, 인산염: 54%
2-2) 상기 제조예 1-2의 CaPAA 코아세르베이트, Calcium poly(acrylic acid), CaCl2 + sodium poly(acrylic acid), 수분: 72%, 칼슘: 2%
3-1) α-tricalcium phosphate(Wako사 제, 일본)
3-2) Dicalcium phosphate(Sigma-aldrich사 제)
4) Mussel Adhesive Protein, 홍합접착단백질(㈜네이처글루텍사 제)
실험예 1: 기계적 강도 실험
시편 제조
상기 비교예 또는 실시예에서 제조된 각각의 조성물을 사용하여 기계적 강도 실험을 위한 시편을 제작하였다. 상기 비교예 또는 실시예에서 제조된 각각의 조성물을 제조한지 1분 이내에 도 1과 같은 형태의 높이 (6 ± 0.1)㎜ 및 내부 원의 직경 (3 ± 0.1)㎜의 주형 내부에 주입한 후 1시간 동안 23℃의 온도 및 상대습도 40%의 조건에서 1시간 동안 건조시킴으로써 실험용 시편을 제작하였다. 이와 같이 제조된 시편을 23℃의 항온항습기에서(이하, '대기' 라고 함) 혹은 37℃의 PBS(Phosphate Buffered saline) 용액 내(수중)에서(이하, '수중'이라고 함) 24시간 동안 보관하였다.
실험 방법
상기 시편의 기계적 강도는 골 시멘트의 측정 규격인 ASTM F451-16을 기반으로 평가하였다.
구체적으로, 상기 제조된 각각의 시편을 20mm/min의 크로스헤드 속도로 측정하여 하중변형 곡선을 나타내거나, 시편이 깨지면 기기의 작동을 중단하였다. 상기 제조된 각각의 시편에 대하여 균열을 일으킨 힘의 값 또는 2% 오프셋 하중 또는 최고 하중을 기록하고, 상기 하중 값을 상기 시편의 단면적으로 나누어 MPa 단위의 압축강도(Compressive sterngth)로 표시하였으며, 상기 각 시편의 파열 시점까지 변형된 변형률을 구하여 압축강도를 변형률로 나눔으로써 압축탄성률(Compressive modulus, Young's modulus) 값을 산출하였다.
실험 결과 1: PEP의 종류에 따른 압축 강도 및 압축 탄성률의 비교
도 2를 참고하면, 본 발명에서 제시한 포스포에놀피루브산 염(PEP) 및 코아세르베이트(Coa)를 모두 포함하는 실시예 1 및 2의 경우 그 압축강도(도 2의 (A) 참조) 및 압축탄성률(도 2의 (B) 참조)이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 포스포에놀피루브산의 포타슘 염(실시예 1) 또는 포스포에놀피루브산의 나트륨 염(실시예 2)을 포함하는 각각의 경우를 비교하였을 때, 유의미한 차이가 없는 것을 확인하였다.
실험 결과 2: 구성별 조합에 따른 압축 강도의 비교
도 3을 참고하면, 본 발명에서 제시한 바와 같이 코아세르베이트(Coa) 및 포스포에놀피루브 염(PEP)을 포함하는 실시예 3 내지 6의 경우, 코아세르베이트(Coa)를 포함하지 않는 비교예 보다 대기 중 압축 강도뿐만 아니라 수중 환경에서의 압축 강도 또한 현저히 우수한 것을 확인할 수 있었으며, 특히 본 발명에서 바람직한 일 실시형태로서 제시한 바와 같이, 홍합접착단백질(MAP)을 더 포함하는 실시예 5 및 6의 경우, 홍합접착단백질(MAP)을 포함하지 않는 실시예 3 및 4보다 압축강도가 보다 향상되었으며, 특히 수중 환경에서의 압축강도가 보다 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
도 4를 참고하면, 본 발명에서 제시한 바와 같이 코아세르베이트(Coa) 및 포스포세린(pSer)을 포함하는 실시예 58 내지 61의 경우, 코아세르베이트(Coa)를 포함하지 않는 비교예 보다 대기 중 압축 강도뿐만 아니라 수중 환경에서의 압축 강도 또한 현저히 우수한 것을 확인할 수 있었으며, 특히 본 발명에서 바람직한 일 실시형태로서 제시한 바와 같이, 홍합접착단백질(MAP)을 더 포함하는 실시예 60 및 61의 경우, 홍합접착단백질(MAP)을 포함하지 않는 실시예 58 및 59에 비하여 압축강도가 보다 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
도 5를 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태인 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP), 디칼슘 포스페이트 무수물(DCPA) 및 홍합접착단백질(MAP)을 모두 포함하는 실시예 8의 경우, α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP) 만을 포함하는 실시예 7 보다 압축강도가 보다 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 수중 환경에서의 압축강도가 현저히 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
도 6을 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태인 포스포세린(pSer), 코아세르베이트(Coa), α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP) 및 디칼슘 포스페이트 무수물(DCPA)를 포함하는 실시예 61(CaPP) 및 63(CaPAA) 각각은 디칼슘 포스페이트 무수물(DCPA)를 포함하지 않는 실시예 62(CaPP) 및 64(CaPAA) 각각에 비하여 대기 중 압축 강도뿐만 아니라, 수중 환경에서의 압축 강도 또한 현저히 우수한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 7을 참고하면, 홍합접착단백질(MAP)과 더불어 도파 변형된 홍합접착 단백질(mMAP)을 포함하는 경우(실시예 59 및 65) 모두 비교예 보다 압축강도(도 7의 (A) 참조) 및 압축 탄성률(도 7의 (B) 참조)이 모두 우수함을 확인할 수 있었으며, 특히 대기 중 압축 강도 뿐만 아니라, 수중 환경에서도 압축 강도의 저하 정도가 감소함을 확인할 수 있었다.
실험결과 3: α-TCP 및 (PEP 또는 pSer)의 몰비에 따른 압축 강도 및 압축 탄성률 비교
도 8을 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태인 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP) 및 포스포에놀피루브산 염(PEP의 몰비가 1:0.05 내지 1:1을 만족하는 경우(실시예 9 내지 실시예 30) 압축 강도(도 8의 (A) 및 (C) 참조) 및 압축 탄성률(도 8의 (B) 및 (D) 참조)이 모두 우수한 것을 확인할 수 있었으며, 특히, 본 발명에서 제시한 상기 몰비의 바람직한 범위인 1:0.1 내지 1:0.5를 만족하는 경우(실시예 10 내지 실시예 17 및 실시예 21 내지 실시예 28) 압축 강도 및 압축 탄성률이 보다 우수하고, 상기 몰비가 1:0.1 내지 1:0.25(실시예 10 내지 실시예 14 및 실시예 21 내지 실시예 25)을 만족하는 경우 압축 강도 및 압축 탄성률이 보다 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
도 9를 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태인 α-트리칼슘 포스페이트(α-TCP) 및 포스포세린(pSer)의 몰비가 1:0.05 내지 1:1을 만족하는 경우(실시예 66 내지 실시예 87) 압축 강도 및 압축 탄성률이 모두 우수한 것을 확인할 수 있었으며, 특히, 본 발명에서 제시한 상기 몰비의 바람직한 범위인 1:0.1 내지 1:0.35를 만족하는 경우(실시예 67 내지 73 및 실시예 78 내지 84) 압축 강도 및 압축 탄성률이 보다 우수하고, 상기 몰비가 1:0.15 내지 1:0.3(실시예 68 내지 72 및 실시예 79 내지 83)을 만족하는 경우 압축 강도 및 압축 탄성률이 보다 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
실험 결과 4: α-TCP 입자 크기에 따른 압축 강도 비교
도 10을 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태인 α-트리칼슘포스페이트(α-TCP)의 입자 크기가 직경 10 내지 100㎛를 만족하는 경우(실시예 32 및 실시예 33), 상기 범위를 벗어나는 실시예 31의 경우보다 압축 강도가 보다 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실험 결과 5: P/L 비율에 따른 압축 강도 및 압축 탄성률의 비교
도 11을 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태에서 코아세르베이트(Coa) 및 포르포에놀피루브산 염(PEP)을 포함할 때, 고형분(powder, P) 및 액상성분(liquid, L)의 비(P/L(w/v))가 바람직한 범위인 1 내지 7을 만족하는 경우(실시예 35 내지 39 및 실시예 41 내지 45) 상기 범위를 벗어나는 경우(실시예 34 및 실시예 40) 보다 압축 강도(도 11의 (A) 및 (C) 참조) 및 압축 탄성률(도 11의 (B) 및 (D) 참조)이 보다 우수한 것을 확인할 수 있었다.
도 12를 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태에서 코아세르베이트(Coa) 및 포스포세린(pSer)을 포함할 때, CaPP 코아세르베이트를 포함하는 조직 접착제 제조용 조성물은, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태인 고형분(powder, P) 및 액상성분(liquid, L)의 비(P/L(w/v))의 바람직한 범위인 1.5 내지 3을 만족하는 경우(실시예 90 내지 93) 상기 범위를 벗어나는 경우(실시예 88 내지 89)보다 압축 강도 및 압축 탄성률이 보다 우수한 것을 확인할 수 있었다. 또한, CaPAA 코아세르베이트를 포함하는 조직 접착제 제조용 조성물은, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태인 고형분(powder, P) 및 액상성분(liquid, L)의 비(P/L(w/v))가 바람직한 범위인 1.5 내지 2.5을 만족하는 경우(실시예 96 내지 98) 상기 범위를 벗어나는 경우(실시예 94 내지 95 및 실시예 99) 보다 압축 강도 및 압축 탄성률이 보다 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2: 전단 강도 실험
시편 준비
도 13과 같이 2.5 × 8 × 0.2 cm의 알루미늄 시편을 준비하였다. 스테인리스 트레이에 상기 알루미늄 시편을 넣고, 상기 알루미늄 시편이 잠길 정도로 5%(w/v) NaOH 수용액을 넣고, 5분 동안 혼합하여 반응시켰다. 그 후, 상기 알루미늄 시편을 물로 5번 세척하여 잔류하고 있는 NaOH를 제거하였다. 상기 NaOH가 제거된 알루미늄 시편을 다시 스테인리스 트레이에 넣고, 상기 알루미늄 시편이 잠길 정도로 30%(v/v)의 HNO3 수용액을 넣어 3분 동안 반응시켰다. 그 후, 상기 알루미늄 시편을 물로 5번 세척함으로써 잔류하는 HNO3를 제거하였으며, 23℃, 상대습도 50%의 항온항습기에 넣고 완전히 건조시켰다.
실험 방법
상기 비교예 또는 실시예에서 제조된 조성물을 상기 준비된 시편 상에 도포하였다. 상기 도포된 면과 또 다른 알루미늄 시편을 중첩시킨 후, 고정판에 시편을 놓고 중첩된 부분 위에 2N의 고정추를 올려 고정시켰다. 상기 도포된 조성물을 대기(23℃, 상대습도 50%의 항온항습기) 또는 수중(37℃, in 1X PBS) 조건에서 1시간 동안 경화시켰다. 이와 같이 경화된 시편(조성물이 도포된)을 MTS grip에 걸어 5mm/min의 속도로 'Failure'가 될 때까지 로드(load)를 가하였다. 전단 응력(shear stress, MPa) 값을 최대, 최소, 평균, 표준편차 값까지 확보하여 'Failure' 양상을 기록하였다.
실험결과
도 14를 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태에서 코아세르베이트(Coa) 및 포르포에놀피루브산 염(PEP)을 포함할 때, 코아세르베이트(Coa)를 포함하는 경우(실시예 3 내지 6)가 코아세르베이트(Coa)를 포함하지 않는 경우(비교예) 보다 전단 응력이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 같은 종류의 코아세르베이트(Coa)를 포함하는 경우(실시예 3 및 실시예 5 / 실시예 4 및 실시예 6)끼리 비교하였을 때 홍합접착단백질(MAP)을 더 포함하는 경우(실시예 5 및 6)가 홍합접착단백질(MAP)을 포함하지 않는 경우(실시예 3 및 4)보다 전단 강도가 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 실험 결과를 통해, 본 발명의 접착제 제조용 조성물은 우수한 전단 강도로 인해 골결손부에 적용하였을 때 이탈하지 않고 장시간 온전하게 유지될 수 있는 이점을 확인하였다.
도 15를 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태에서 코아세르베이트(Coa) 및 포스포세린(pSer)을 포함할 때, 코아세르베이트(Coa)를 포함하는 경우(실시예 57, 59 및 65)가 코아세르베이트(Coa)를 포함하지 않는 경우(비교예) 보다 전단 응력이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 같은 종류의 코아세르베이트(Coa)를 포함하는 경우(실시예 57, 59 및 65)끼리 비교하였을 때 홍합접착단백질(MAP 또는 mMAP)을 더 포함하는 경우(실시예 59 및 65)가 홍합접착단백질을 포함하지 않는 경우(실시예 57)보다 전단 강도가 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 실험 결과를 통해, 본 발명의 조직 접착제 제조용 조성물은 우수한 전단 강도로 인해 골결손부에 적용하였을 때 이탈하지 않고 장시간 온전하게 유지될 수 있으며, 특이하게도 대기보다 수중 환경에서 전단 강도가 향상되어 수중 환경에서의 접착력이 우수함을 확인하였다.
실험예 3: 경화 시간 평가
시편 준비
상기 비교예 또는 실시예에서 제조된 조성물을 도 16과 같이 내부 원의 높이(판의 두께)가 1㎜이고, 직경이 10㎜가 되는 주형에 채운 후 평평한 아크릴판을 이용해 표면을 긁어냄으로써 주형에 맞는 시편을 제조하였다.
실험 방법
경화 시간을 평가하기 위해 도 17과 같은 길모어 니들(초결침(Φ2.12, 113.4g), 종결침(Φ1.06, 453.6g))를 사용하였다. 상기 시편 준비 과정에서, 주형에 조성물을 채운 직후 시간을 기준으로 15초 당 한번씩 상기 길모어 니들의 초결침(초기경화시간)을 5초 동안 올려두어 자국(압흔)이 남는지 확인하였다. 초결침을 올려두었음에도 압흔이 남지 않았을 때 종결침으로 실험을 진행하였으며, 종결침(최종경화시간)을 사용하였음에도 압흔이 남지 않는 때의 시간을 측정하여 기록하였다. 시편은 각 조성물 당 5개씩 제조하여 실험을 진행하였으며, 5개 시편의 평균 경화시간을 구하여 최종 실험 결과로 기재하였다.
실험 결과
도 18을 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태에서 코아세르베이트(Coa) 및 포르포에놀피루브산 염(PEP)을 포함할 때, 조성물의 고형분 및 액상성분의 비(P/L)가 본원발명에서 제시한 범위를 만족하는 경우(실시예 46 내지 실시예 50) 최종경화시간이 10분 이내인 것을 확인할 수 있었다. 이 때, 본 실험에서 초기경화시간(초결침)이라 함은 본 발명의 조성물을 혼합하고 주사하는 등의 조작을 실시할 수 있는 최대 시간을 의미하며, 최종경화시간(종결침)이라 함은 환부에 상기 조성물을 적용하였을 때 상기 조성물이 최종 경화되는 시간을 의미한다. 상기 최종경화시간이 10분을 넘어가게 되면, 경화되는 데 시간이 다소 증가함으로써 수술 또는 처치 시간이 증가될 수 있어 효율성이 저하될 수 있는 것으로 평가될 수 있다.
도 19를 참고하면, 본 발명에서 제시한 바람직한 일 실시형태에서 코아세르베이트(Coa) 및 포르포세린(pSer)을 포함할 때, α-트리칼슘포스페이트(α-TCP)의 입자 크기가 직경 10 내지 25 ㎛를 만족하는 경우(실시예 100), 최종경화시간이 10분 이내인 것을 확인할 수 있었다. 상기 최종경화시간이 10분을 넘어가게 되면, 경화되는 데 시간이 다소 증가함으로써 수술 또는 처치 시간이 증가될 수 있어 효율성이 저하될 수 있는 것으로 평가될 수 있다. 한편, 상기 최종경화시간이 6분 이하일 경우 조직 접착제의 경화 속도가 가속화됨으로써 조직 접착제의 형태를 조작하는 것이 어려울 수 있다. 이에 따라, α-TCP의 입자 크기가 직경 10 내지 25 ㎛를 만족하는 경우(실시예 100) 이를 벗어나는 경우(실시예 101) 대비 최적의 최종경화시간을 나타냄을 확인할 수 있다.
실험예 4: 수중 저항성 평가
실험 방법
25mL의 1X PBS가 담긴 패트리 디쉬를 준비하고, 상기 비교예 또는 실시예에서 제조된 조성물을 3mL 용량의 주사기에 충전시켜 1분 이내에 수중으로 3mL 이상 주사하였으며, 주사 직후 및 24시간 후의 경과를 관찰하였다.
실험 결과
도 20을 참고하면, 본 발명의 조성물의 경우(실시예 51 내지 54) 주사 직후는 물론이고, 주사 후 24시간이 경과한 후에도 수중 환경에서 인산칼슘 입자의 이탈이 없는 것을 확인하였으며, 이를 통해 수중 저항성이 우수함을 확인할 수 있었다.
도 21의 (A)를 참고하면, 본 발명의 조성물의 경우(실시예 57, 59 및 65) 주사 직후는 물론이고, 주사 후 24시간이 경과한 후에도 수중 환경에서 인산칼슘 입자의 이탈이 없는 것을 확인하였으며, 도 12의 (B)를 참조하면, 종래 인산칼슘으로 구성된 골시멘트, 사칼슘인산염(tetracalcium phosphate)과 포스포세린으로 구성된 골시멘트(revbio사, 한국 등록특허 공보 제10-1769805호 참고) 및 PMMA(polymethyl methacrylate)로 구성된 골시멘트는 모두 수중 환경에서 모노머가 녹아나오는 것을 확인할 수 있다. 이를 통하여 본 발명에 따른 조직 접착제 제조용 조성물은 종래 골시멘트에 비하여 수중 저항성이 현저히 우수함을 확인할 수 있었다.
도 22를 참고하면, 본 발명에 따른 조직 접착제 제조용 조성물은 조영제인 ZrO2가 포함되더라도(실시예 102 내지 105), 주사 직후 및 주사 후 24시간이 경과한 후에도 수중 환경에서 인산칼슘 입자의 이탈이 없는 것을 확인할 수 있다. 이를 통하여 본 발명에 따른 조직 접착제 제조용 조성물은 조영물질을 포함하는 조직 접착제 즉, 골시멘트로 응용 가능함을 확인할 수 있다.
실험예 5: 수중 분해도 평가
실험 방법
ISO DIS 18531 및 붕해도 시험법을 기반으로 정량적 수중저항성 평가 방법을 확보하였다.
100ml의 유리비커 및 10mesh로 이루어진 받침대의 무게를 측정하였다. 상기 100ml의 유리 비커에 증류수(DW)를 30ml 넣고 37℃, 습도 95 내지 100%의 항온항습기에 보관하였다. 상기 비교예 또는 실시예에서 제조된 조성물을 2 × 2 mm 보다 큰 사이즈로 준비하고 상기 10mesh로 제작된 받침대 위에 위치시켰다. 상기 받침대를 상기 100ml의 유리 비커에 위치시키되, 이 때, 상기 조성물은 모두 수중에 위치하도록 하였다. 이 후, 72시간 동안 37℃, 습도 95 내지 100%의 항온항습기에 보관한 후, 받침대를 꺼내어 유리 비커 속 잔여물이 제거되지 않도록 조심스럽게 용매를 제거하였다. 잔여물이 남은 유리 비커 및 받침대를 24시간 동안 60℃의 항온기에서 건조시켰다. 이와 같이 건조된 잔여물이 남은 유리 비커 및 조성물이 위치한 받침대를 상온에 순응시키고, 각각의 무게를 측정하였으며, 3회 이상 측정된 각 무게를 이용하여 하기 식 1과 같이 분해도를 계산하였으며 그 결과를 하기 표 14 및 표 15에 기재하였다.
[식 1]
분해도(%) = [(C-A)/{(C-A)+(D-B)}]*100
(상기 식 1에서, A는 실험 전 100ml의 유리비커의 무게이고, B는 실험 전 받침대의 무게이며, C는 실험 후 잔여물이 남은 유리 비커의 무게이고, D는 실험 후 조성물이 위치한 받침대의 무게를 의미한다.)
실시예 55 실시예 56
A 실험 전 유리비커 무게 (g) 48.0834 46.86593
B 실험 전 받침대 무게 (g) 1.2931 1.23873
C 실험 후 잔여물이 남은 유리비커 무게 (g) 48.0824 46.8821
D 실험 후 조성물이 위치한 받침대의 무게(g) 1.497 1.816867
분해도(%)1) -0.4929 2.7208
1) 분해도 계산 결과 값은 소수점 5번째 자리에서 반올림함
상기 표 14를 참고하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 접착제 제조용 조성물(실시예 55 및 실시예 56)의 경우 수중에서 이탈되는 물질의 비율이 5% 이하인 것으로 확인되었으며, 즉 이탈되는 인산칼슘 입자가 적고 수중 저항성 및 안정성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실시예 106 실시예 107
A 실험 전 유리비커 무게 (g) 48.5501 47.9628
B 실험 전 받침대 무게 (g) 1.257 1.1572
C 실험 후 잔여물이 남은 유리비커 무게 (g) 48.5502 47.9659
D 실험 후 조성물이 위치한 받침대의 무게(g) 1.5437 1.7532
분해도(%)1) 0.034868 0.5174
1) 분해도 계산 결과 값은 소수점 7번째 자리에서 반올림함
상기 표 15를 참고하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 조직 접착제 제조용 조성물(실시예 106 및 실시예 107)의 경우 수중에서 이탈되는 물질의 비율이 1% 이하인 것으로 확인되었으며, 즉 이탈되는 인산칼슘 입자가 적고 수중 저항성 및 안정성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (11)

  1. 코아세르베이트; 및
    포스포에놀피루브산 염 또는 포스포세린;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조직 접착제 제조용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포스포에놀피루브산 염은 포스포에놀피루브산의 나트륨 또는 포타슘 염을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조직 접착제 제조용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코아세르베이트는 칼슘 폴리포스페이트 또는 칼슘 폴리아크릴산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조직 접착제 제조용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 인산칼슘 또는 홍합접착단백질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 조직 접착제 제조용 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인산칼슘은 α-트리칼슘 포스페이트 및 디칼슘 포스페이트 무수물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조직 접착제 제조용 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 α-트리칼슘 포스페이트; 및 포스포에놀피루브산 염 또는 포스포세린;의 몰비는 1:0.05 내지 1:1인 것을 특징으로 하는, 조직 접착제 제조용 조성물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 α-트리칼슘 포스페이트의 입자 크기는 그 직경이 10 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는, 조직 접착제 제조용 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 고형분(powder, P) 및 액상성분(liquid, L)의 비인 P/L(w/v)가 0.5 내지 10인 것을 특징으로 하는, 조직 접착제 제조용 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조직 접착제.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 조직 접착제는 경조직 접착용인 것을 특징으로 하는, 조직 접착제.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 조직 접착제는 골 시멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조직 접착제.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110005235A (ko) * 2008-01-24 2011-01-17 유타대학연구재단 접착성 복합 코아세르베이트 및 그 제조 방법 및 사용 방법
KR20110104488A (ko) * 2008-11-12 2011-09-22 스트리커 디벨롭먼트, 엘엘씨 테트라 칼슘 포스페이트 기재 유기인계 조성물 및 방법
KR20160113372A (ko) * 2015-03-18 2016-09-29 포항공과대학교 산학협력단 내부 장기의 접합 및 누공, 천공 또는 문합부 누출 치료용 접착 실란트
KR20190032932A (ko) * 2017-09-20 2019-03-28 주식회사 포스코 카테콜 치환된 음이온성 고분자로부터 형성된 코아세르베이트, 이를 포함하는 접착제 및 이의 제조방법
WO2019106173A1 (en) * 2017-12-01 2019-06-06 Gpbio Ltd Composition of a calcium phosphate and an additive compound containing a phosphate or phosphonate group

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110005235A (ko) * 2008-01-24 2011-01-17 유타대학연구재단 접착성 복합 코아세르베이트 및 그 제조 방법 및 사용 방법
KR20110104488A (ko) * 2008-11-12 2011-09-22 스트리커 디벨롭먼트, 엘엘씨 테트라 칼슘 포스페이트 기재 유기인계 조성물 및 방법
KR20160113372A (ko) * 2015-03-18 2016-09-29 포항공과대학교 산학협력단 내부 장기의 접합 및 누공, 천공 또는 문합부 누출 치료용 접착 실란트
KR20190032932A (ko) * 2017-09-20 2019-03-28 주식회사 포스코 카테콜 치환된 음이온성 고분자로부터 형성된 코아세르베이트, 이를 포함하는 접착제 및 이의 제조방법
WO2019106173A1 (en) * 2017-12-01 2019-06-06 Gpbio Ltd Composition of a calcium phosphate and an additive compound containing a phosphate or phosphonate group

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