WO2024111942A1 - 생분해성 고분자 분산체 및 이의 제조방법 - Google Patents

생분해성 고분자 분산체 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2024111942A1
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biodegradable polymer
hyaluronic acid
dispersion
lactic acid
polymer dispersion
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김근풍
서석배
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주식회사 바임
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    • A61K9/1652—Polysaccharides, e.g. alginate, cellulose derivatives; Cyclodextrin

Definitions

  • the present invention relates to biodegradable polymer dispersions and methods for producing the same.
  • the skin consists of the epidermis, dermis, and subcutaneous tissue.
  • the dermis is the layer between the epidermis and subcutaneous tissue, and contains blood vessels, collagen, elastin fibers, pores, arrector pili muscles, sebaceous glands, sweat glands, various sensory nerves, fibroblasts, and macrophages that are not present in the epidermis, and is most directly related to skin aging. It's part. This is because more than 80% of the dermal layer is made up of collagen, which is sensitive to UV exposure, making it prone to aging due to external stimulation.
  • Nanoparticles such as liposomes, cationic polymers, quantum dots, magnetic particles, or gold nanoparticles were studied as active ingredient delivery systems based on drug delivery systems, and these delivery systems were designed to promote absorption into cells. .
  • liposomes they have the advantage of being easy to design to have targeting performance as physical self-assemblies, but the colloidal stability of the delivery system is poor and mainly depend on the delivery of active ingredients by diffusion in the skin barrier layer.
  • cationic polymers, quantum dots, gold nanoparticles, etc. there are disadvantages in that some cytotoxicity exists, effective delivery of the active ingredient is not easy, and the delivery system is not biodegradable.
  • the purpose of the present invention is to provide a biodegradable polymer dispersion that can effectively deliver active ingredients into cells and a method for producing the same. Specifically, it is a biodegradable dispersion that penetrates the skin and exhibits biological activity in itself, making it effective in improving skin condition. To provide a polymer dispersion and a method for producing the same.
  • Another object is to provide a pharmaceutical composition comprising a biodegradable polymer dispersion that can effectively deliver the active ingredient to the deep layer of the skin by containing the active ingredient inside particles containing a lactic acid-based polymer.
  • the present invention provides a lactic acid-based polymer; a block copolymer containing a lactic acid-based polymer and polyethylene glycol; And it is possible to provide a biodegradable polymer dispersion containing a high molecular weight hyaluronic acid with a weight average molecular weight of 500,000 g/mol or more.
  • the weight ratio of the hyaluronic acid mixture and the lactic acid-based polymer may be 1.5:1 to 5:1.
  • the hyaluronic acid may further include one or more of hyaluronic acid oligomers with a weight average molecular weight of less than 6,000 g/mol and ammonium substituted hyaluronic acid.
  • hyaluronic acid oligomer may be included in an amount of 5 to 20% by weight based on the total weight of the hyaluronic acid.
  • the biodegradable polymer dispersion may have an average particle size of 0.01 to 30 ⁇ m.
  • the lactic acid-based polymer may have a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 g/mol.
  • the block copolymer containing the lactic acid-based polymer and polyethylene glycol may have a weight average molecular weight of 2,000 to 60,000 g/mol.
  • the weight ratio of the lactic acid-based polymer to the block copolymer containing the lactic acid-based polymer and polyethylene glycol may be 10:1 to 1:1.
  • the block copolymer containing the lactic acid-based polymer and polyethylene glycol may be located on the surface of the particle containing the lactic acid-based polymer.
  • the present invention can provide a pharmaceutical composition containing the biodegradable polymer dispersion described above.
  • the present invention provides a block copolymer containing a lactic acid-based polymer and polyethylene glycol, and dissolving the lactic acid-based polymer in a first organic solvent to prepare a biodegradable polymer solution; Preparing an aqueous hyaluronic acid solution by mixing high molecular weight hyaluronic acid with a weight average molecular weight of 500,000 g/mol or more and water; Preparing a first dispersion by mixing an aqueous hyaluronic acid solution with the biodegradable polymer solution; and removing the first organic solvent from the first dispersion to obtain a first emulsion.
  • a method for producing a biodegradable polymer dispersion can be provided, including.
  • the organic solvent is one selected from the group consisting of acetone, ethanol, methylene chloride, chloroform, ethyl acetate, tetrahydrofuran, N,N-dimethylformamide, and N,N-dimethylacetamide. Or it may be a mixture of two or more.
  • the hyaluronic acid aqueous solution includes high molecular weight hyaluronic acid having a weight average molecular weight of 500,000 g/mol or more; and one or more of a hyaluronic acid oligomer with a weight average molecular weight of less than 6,000 g/mol and an ammonium-substituted hyaluronic acid.
  • preparing a second dispersion by redispersing the first emulsion in a second organic solvent; and removing the second organic solvent from the second dispersion.
  • the biodegradable polymer dispersion may have a proportion of nanoparticles with an average particle diameter of 100 to 1000 nm of 20% or more.
  • the biodegradable polymer dispersion according to the present invention contains lactic acid-based polymer particles in which a block copolymer (PEG-PLA) containing lactic acid-based polymer and polyethylene glycol is located on the surface of the water phase containing a hyaluronic acid mixture in a dispersed form. , it has excellent dispersion stability, allows control of the particle size of the lactic acid-based polymer, and has the advantage of penetrating into the skin and having physiological activity.
  • PEG-PLA block copolymer
  • the biodegradable polymer dispersion according to the present invention contains an active ingredient and can effectively deliver the active ingredient through the skin or other barriers.
  • the active ingredient may include both hydrophilic and hydrophobic active ingredients, and has the advantage of realizing excellent physiological activity and therapeutic or improvement effects.
  • by further including an active ingredient inside the lactic acid-based polymer particles of the biodegradable polymer dispersion continuous release of the active ingredient can be controlled.
  • Figure 1 shows the expression levels of dermal fibroblast precursor Lrig1 and papillary dermal fibroblast precursor Blimp1 when adipose-derived stem cells are treated with the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 of the present invention and the polymer according to Comparative Examples 1 and 2. It's a graph.
  • Figure 2 shows the expression levels of reticular dermal/subcutaneous fibroblast precursor Dlk1 and papillary dermal fibroblast FSP1 when adipose-derived stem cells are treated with the biodegradable polymer dispersion of Example 1 of the present invention and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2. It's a graph.
  • Figure 3 is a graph showing the mRNA expression levels of growth factors bFGF, VEGF, and HGF when adipose-derived stem cells were treated with the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 of the present invention and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2.
  • Figure 4 shows the mRNA expression levels of growth factors TGF- ⁇ 1, TGF- ⁇ 2, and TGF- ⁇ 3 when adipose-derived stem cells are treated with the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 of the present invention and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2. This is a graph showing .
  • Figure 5 shows the change in moisture value ( ⁇ skin moisture) measured 8 weeks after injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymer according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention. ) This is a graph showing.
  • Figure 6 is a graph showing elasticity values measured 8 weeks after injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention. .
  • Figure 7 shows a microscope image confirming changes in the basement membrane 8 weeks after injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymer according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention. It is shown.
  • Figure 8 is a graph showing changes in basement membrane after 8 weeks of injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention.
  • Figure 9 is a microscope image showing changes in collagen fibers 8 weeks after injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention. It is shown.
  • Figure 10 is a graph showing changes in collagen fibers 8 weeks after injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention.
  • Figure 11 shows a microscope image confirming changes in elastin fibers 8 weeks after injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention. It is shown.
  • Figure 12 is a graph showing changes in elastin fibers 8 weeks after injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention.
  • Figure 13 is a microscope showing changes in new/mature fibers after 8 weeks of injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention. It represents an image.
  • Figure 14 is a graph showing changes in new/mature fibers after 8 weeks of injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention. am.
  • Figure 15 shows changes in expression of Tropoelastin and EBP factors after 8 weeks of injecting the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymers according to Comparative Examples 1 and 2 into B6 mice in relation to Experimental Example 3 of the present invention. This is the graph shown.
  • Figure 16 shows, in relation to Experimental Example 3 of the present invention, the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymer according to Comparative Examples 1 and 2 were injected into B6 mice, and after 8 weeks, dermal fibroblast precursor Lrig1, papillary dermis This is a graph showing the expression level of fibroblast precursor Blimp1.
  • Figure 17 shows, in relation to Experimental Example 3 of the present invention, the biodegradable polymer dispersion according to Example 1 and the polymer according to Comparative Examples 1 and 2 were injected into B6 mice, and after 8 weeks, dermal reticular dermis/subcutaneous fibroblast precursors.
  • biodegradable polymer dispersion according to the present invention its preparation method, and pharmaceutical composition containing it will be described in detail.
  • first, second, A, B (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term.
  • unit of additives not specifically described in this specification may be weight percent.
  • lactic acid-based polymer particles used in the present invention has the same meaning as “particles containing a lactic acid-based polymer.”
  • PEG-PLA block copolymer used in the present invention has a more specific meaning of “block copolymer containing lactic acid-based polymer and polyethylene glycol.”
  • dispenser used in the present invention means “dispersion formed in the water phase” and is used to include “biodegradable polymer dispersion.”
  • skin rejuvenation means reducing, weakening, delaying, or reversing signs of skin aging or skin damage. It may also include the meaning of improving the cosmetic appearance or cosmetic enhancement of the skin. Specifically, it may include, for example, increasing skin brightness, reducing pore size, reducing wrinkles, improving mottled complexion due to freckles, age spots, etc., and alleviating skin sagging due to tissue loss, etc.
  • the present invention relates to a lactic acid-based polymer; block copolymers containing lactic acid-based polymers and polyethylene glycol; And a biodegradable polymer dispersion containing high molecular weight hyaluronic acid with a weight average molecular weight of 500,000 g/mol or more can be provided.
  • Lactic acid-based polymer refers to a polymer containing lactic acid as a structural unit, and the lactic acid may be L-lactic acid, D-lactic acid, or a combination thereof.
  • the lactic acid unit may contain 50 mol% or more, specifically 60 mol% or more, and more specifically 70 mol% or more, based on 100 mol% of all monomer components constituting the lactic acid-based polymer, but is limited thereto. That is not the case.
  • the lactic acid-based polymer may include polylactic acid (Poly(lactic acid), PLA), polylactic acid-glycolic acid copolymer (Poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), etc., and specifically, polylactic acid ( It may be poly(lactic acid), PLA).
  • the lactic acid-based polymer may have a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 g/mol, specifically 13,000 to 500,000 g/mol, and more specifically 15,000 to 250,000 g/mol.
  • a block copolymer containing a lactic acid-based polymer and polyethylene glycol may mean a polymer containing lactic acid-based polymer and polyethylene glycol units. Specifically, it may be a diblock copolymer of lactic acid-based polymer and polyethylene glycol (PEG-PLA block copolymer).
  • the lactic acid-based polymer may have hydrophobicity
  • polyethylene glycol may have hydrophilicity
  • the block copolymer may have amphiphilicity.
  • the lactic acid-based polymer may be a polymer of a monomer selected from the group consisting of L-lactic acid, D-lactic acid, and L,D-lactic acid, and has a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000. It may be 40,000 g/mol, specifically 1,500 to 30,000 g/mol.
  • the block copolymer may have a weight average molecular weight of 2,000 to 60,000 g/mol, and the polyethylene glycol in the block copolymer may have a weight average molecular weight of 1,000 to 20,000 g/mol, specifically 3,000 to 15,000 g. It may be /mol, but is not limited thereto.
  • the weight ratio of the lactic acid-based polymer block and the polyethylene glycol block may be 95:5 to 50:50, specifically 90:10 to 70:30, and more specifically 90:10 to 80:20.
  • the lactic acid-based polymer and the block copolymer containing the lactic acid-based polymer and polyethylene glycol may be included in a weight ratio of 10:1 to 1:1.
  • the particle size control and dispersion stability of the lactic acid-based polymer particles of the present invention can be improved, and the miscibility with the hyaluronic acid mixture described later is further improved. It may be desirable. Additionally, by adjusting the weight ratio of the lactic acid-based polymer and the block copolymer, the size and shape of the dispersion formed in the water phase can be adjusted.
  • the dispersion can be manufactured into fine particles with a size of 0.01 to 4 ⁇ m, 0.1 to 1 ⁇ m, or 150 to 500 nm.
  • the microparticles may have a spherical shape filled with a high density of lactic acid-based polymer.
  • the dispersion formed in the water phase containing the lactic acid-based polymer and the block copolymer containing the lactic acid-based polymer and polyethylene glycol may be spherical or elliptical particles, and the particles may have an average particle size of 0.01 to 30 ⁇ m. , specifically, may be 0.1 to 20 ⁇ m.
  • the average particle size may be atomized depending on the manufacturing process, but there is a problem in that the polydispersity is high and the reproducibility of the dispersion is poor.
  • the biodegradable polymer dispersion according to the present invention contains a block copolymer containing lactic acid-based polymer and polyethylene glycol, so it has very high reproducibility depending on the manufacturing method, can be atomized even without applying high energy, and can be atomized without applying high energy. It has the advantage of high dispersion.
  • Hyaluronic acid may be in the form of a mixture further comprising one or more of hyaluronic acid oligomers and ammonium-substituted hyaluronic acid in addition to high molecular weight hyaluronic acid with a weight average molecular weight of 500,000 g/mol or more.
  • it may be a mixture of high molecular weight hyaluronic acid and hyaluronic acid oligomer, a mixture of high molecular weight hyaluronic acid and ammonium-substituted hyaluronic acid, or a mixture of the above three types of hyaluronic acid.
  • the high molecular weight hyaluronic acid may be a high molecular weight hyaluronic acid with a weight average molecular weight of 500,000 g/mol to 3,000,000 g/mol, specifically, 1,200,000 g/mol to 2,200,000 g/mol.
  • High molecular weight hyaluronic acid may be included in an amount of 50 to 90% by weight, specifically 65 to 85% by weight, based on the total weight of the hyaluronic acid mixture, but is not limited thereto.
  • the ammonium substituted hyaluronic acid may mean that some or all of the hydrogen atoms of the hydroxyl group of hyaluronic acid are substituted with a group having a quaternary ammonium cation group, and the weight average molecular weight is 300,000 g/mol to 1,000,000 g. /mol, specifically 500,000 g/mol, may be 800,000 g/mol, and may be included in 1 to 10% by weight, specifically 3 to 8% by weight, based on the total weight of the hyaluronic acid mixture. However, it is not limited to this.
  • the hyaluronic acid oligomer may refer to a hydrolyzed state of hyaluronic acid.
  • the weight average molecular weight may be 800 g/mol or more but less than 8,000 g/mol, and may specifically mean low molecular weight hyaluronic acid of less than 6,000 g/mol, and more specifically, 1,000 to 5,000 g/mol or 2,000 g/mol. It may be from 4,000 g/mol.
  • the hyaluronic acid oligomer may be included in an amount of 5 to 50% by weight based on the total weight of the hyaluronic acid mixture, and may be specifically included in an amount of 5 to 20% by weight, or 10 to 20% by weight, and may exhibit a viscosity suitable for skin penetration. .
  • the weight ratio of the hyaluronic acid mixture and the lactic acid polymer may be 1.5:1 to 20:1, specifically 2:1 to 10:1, and more specifically 2:1 to 8:1.
  • weight ratio in the above-mentioned range is satisfied, when manufacturing a biodegradable polymer dispersion, dispersion can be well achieved during the resuspension process after freeze-drying treatment.
  • the dispersion stability of the lactic acid-based polymer particles of the biodegradable polymer dispersion described later can be further improved.
  • the interaction with the skin barrier layer can be significantly improved.
  • typical lactic acid-based polymers have high crystallinity and low interaction with the lipid layer constituting the skin barrier layer, and thus have significantly low adsorption or permeation characteristics in the skin barrier layer.
  • the hyaluronic acid mixture is mixed with lactic acid-based polymer particles and hydrates the surface of the lactic acid-based polymer particles, the interaction of the lactic acid-based polymer particles with the skin barrier layer is significantly improved, and they can be strongly adsorbed or permeated to the skin barrier layer. . Accordingly, when applying the biodegradable polymer dispersion to the skin, it is desirable because it has an excellent skin penetration effect and can further improve physiological activities such as improving the elasticity of skin cells, inhibiting aging, and promoting the growth of skin cells.
  • the biodegradable polymer dispersion according to a preferred embodiment of the present invention has lactic acid-based polymer particles dispersed in a continuous phase containing a hyaluronic acid mixture, and a polylactic acid-polyethylene glycol block copolymer ( PLA-PEG diblock copolymer) may be located there. More specifically, the block copolymer may have the hydrophobic polylactic acid portion facing the lactic acid-based polymer particles, and the hydrophilic polyethylene glycol may be positioned toward the continuous phase.
  • PLA-PEG diblock copolymer PLA-PEG diblock copolymer
  • the hydrophobic part of the block copolymer can be located more densely on the surface of the particle due to the hyaluronic acid mixture, which is a mixture of three different types of hyaluronic acid forming a continuous phase, and the hydrophilic part, polyethylene glycol, provides excellent It is more desirable because dispersion stability can be achieved and a large amount of lactic acid-based polymer particles as a dispersed phase can be accommodated in the continuous phase. Accordingly, the biodegradable polymer dispersion according to the present invention may be more preferable because it can independently contain the active ingredient in the continuous phase and the dispersed phase.
  • the method for producing a biodegradable polymer dispersion according to the present invention includes the steps of dissolving a block copolymer containing a lactic acid-based polymer and polyethylene glycol, and the lactic acid-based polymer in a first organic solvent to prepare a biodegradable polymer solution; Preparing a hyaluronic acid aqueous solution by mixing hyaluronic acid and water; Preparing a first dispersion by mixing an aqueous hyaluronic acid solution with the biodegradable polymer solution; and removing the first organic solvent from the first dispersion to obtain a first emulsion.
  • the dispersion stability can be further improved upon resuspension.
  • the step of preparing a biodegradable polymer solution can be prepared by dissolving the above-mentioned lactic acid-based polymer and block copolymer in an organic solvent, specifically acetone, ethanol, methylene chloride, and chloroform.
  • organic solvent specifically acetone, ethanol, methylene chloride, and chloroform.
  • chloroform From the group consisting of (Chloroform), Ethylacetate, Tetrahydrofuran, N,N-Dimethylformamide and N,N-Dimethylacetamie It may be any one selected or a mixture of two or more, and is preferably acetone.
  • the organic solvent may be included in an amount of 70% to 95% by weight, but is not limited thereto.
  • the hyaluronic acid aqueous solution is made by mixing one type of high-molecular-weight hyaluronic acid, two types of high-molecular-weight hyaluronic acid and low-molecular-weight hyaluronic acid, or three types of hyaluronic acid mixture of the above-mentioned two types with ammonium-substituted hyaluronic acid in water.
  • Water may be included in an amount of 95% to 99.9% by weight relative to the aqueous solution, but is not limited thereto.
  • the mixing ratio of two or three types of hyaluronic acid is as described above.
  • the step of preparing the first dispersion may be mixing the biodegradable polymer solution and the hyaluronic acid aqueous solution at a volume ratio of 1:1 to 1:3.
  • the first dispersion may be one in which an aqueous solution forms a continuous phase, and an organic solvent is extracted into the continuous phase and the phase-separated polymer forms a dispersed phase.
  • the dispersed phase may be a block copolymer containing a lactic acid-based polymer and polyethylene glycol located on the surface of the dispersed lactic acid-based polymer particles.
  • the step of removing the organic solvent is not limited, but may specifically use evaporation, and the evaporation conditions may be performed at 20 to 130° C. for 1 hour to 48 hours, but are not limited thereto. Depending on the type of solvent, evaporation conditions can be adjusted. Additionally, the evaporation may be performed under reduced pressure.
  • the first emulsion When the first emulsion is obtained by removing the first organic solvent, it can be redispersed in the second organic solvent to prepare a second dispersion.
  • the step of freeze-drying the obtained first emulsion is further included to secure the first dispersion in a solid state and redisperse it in a second organic solvent to prepare a second dispersion. can do. In this case, resuspension can be performed more stably.
  • the lactic acid-based polymer particles are dispersed in a continuous phase containing the hyaluronic acid mixture, and the lactic acid-based polymer particles have lactic acid-based polymer and polyethylene on the surface. It may be in a form where a block copolymer containing glycol is located.
  • the biodegradable polymer dispersion according to one aspect of the present invention has excellent physiological activity properties, biocompatibility, and high support properties capable of containing a large amount of active ingredients, and can be applied to various fields. Specifically, it can be used as a cosmetic composition, external skin preparation composition, or pharmaceutical composition containing the biodegradable polymer dispersion.
  • a pharmaceutical composition for skin regeneration containing the biodegradable polymer dispersion may be provided.
  • the present invention can provide a local skin regenerative effect in soft tissue by inducing collagen synthesis. More specifically, when injected around a wound on any part of the body, such as the face, neck, chest, buttocks, arms, armpits, hands, legs, and feet, it promotes wound healing, suppresses scar formation, or has the effect of treating scars at the wound site. can be provided.
  • soft tissue refers to tissue that connects, supports, or surrounds other structures and organs of the body other than bones.
  • injectable soft tissue may include tendons, ligaments, fascia, skin, dermis, fibrous tissue, fat, synovium, muscles, nerves, and blood vessels.
  • a cosmetic composition for improving wrinkles containing the biodegradable polymer dispersion may be provided.
  • the composition containing the biodegradable polymer dispersion according to the present invention can induce collagen production by activating fibroblasts or fibroblast precursors. Fibroblasts stimulate the production of structural proteins such as collagen and elastin, and the collagen produced by fibroblasts can form fibrous connective tissue that maintains the elasticity of the skin. By injecting the composition according to the present invention into areas where skin damage has occurred, it is possible to provide scar and wrinkle improvement effects.
  • a pharmaceutical composition for skin regeneration or wound treatment containing the biodegradable polymer dispersion may be provided.
  • the pharmaceutical composition may contain a pharmaceutically acceptable carrier, if necessary, and may be formulated into dosage forms for transdermal administration such as liquid, suspension, emulsion, lotion, and ointment according to conventional methods.
  • the pharmaceutically acceptable carrier includes aqueous diluents or solvents such as phosphate buffered saline, purified water, and sterilized water, and may include non-aqueous diluents or solvents such as propylene glycol and olive oil.
  • the pharmaceutical composition may vary depending on the patient's condition and disease severity, drug form, and administration route and period, and may be appropriately selected by a person skilled in the art.
  • a first aspect comprising a hydrophilic active ingredient in a hydrophilic continuous phase hyaluronic acid mixture
  • a second aspect comprising a hydrophobic active ingredient within a hydrophobic lactic acid polymer, a hydrophilic continuous phase hyaluronic acid mixture and a hydrophobic lactic acid polymer.
  • a third embodiment is possible, comprising the active ingredient inside each polymer.
  • the active ingredient may be used without limitation as long as it is a known active ingredient that has physiological activity on the skin or other tissues, and additional fragrances, vitamins, stabilizers, and antioxidants may be added to the extent that they do not impair the physical properties of the biodegradable polymer dispersion of the present invention. It may further contain conventional additives that are not harmful to the human body, such as the like.
  • biodegradable polymer dispersion of the present invention or the composition containing the biodegradable polymer dispersion described above can be applied in formulations such as known internal agents and external agents, and are preferably used as external agents such as creams, ointments, lotions, and gels. It may be applied as .
  • the present invention can provide a skin regeneration method or a skin wound treatment method including the step of administering a pharmaceutical composition containing the biodegradable polymer dispersion described above.
  • the biodegradable polymer dispersion or a composition containing the biodegradable polymer dispersion can be applied directly to the skin, and when the applied area is treated with plasma, penetration of the biodegradable polymer dispersion into the skin increases, As absorption into the skin is promoted, bioactive properties can be accelerated, enabling effective skin improvement in a short period of time, and can help with treatment by skin regeneration, making it applicable to skin improvement.
  • plasma treatment promotes diffusion of the active ingredients into the deep skin layer, thereby further maximizing skin improvement or treatment effects, which is preferable.
  • biodegradable polymer dispersion or composition containing the same according to an embodiment of the present invention having the above characteristics can be used as a preferred skin care system when provided with a plasma processing device.
  • a biodegradable polymer solution was prepared by mixing 0.25 g of polylactic acid (RESOMER® R 202 S, EVONIK) and 0.125 g of PEG-PLA block copolymer (RESOMER 100 DL mPEG5000, EBONIK) in 25 mL of acetone.
  • aqueous solution was prepared by mixing 9.0 g of hyaluronic acid (molecular weight: 1,200,000 g/mol) and 1.0 g of sodium hyaluronate (molecular weight: 5,000 g/mol) hydrolyzed into hyaluronic acid oligomers in 1,000 mL of distilled water.
  • aqueous hyaluronic acid solution was prepared by mixing 9.0 g of hyaluronic acid (molecular weight 1,200,000 g/mol) and 1.0 g of hydroxypropyltriammonium hyaluronic acid (molecular weight 500,000 g/mol) as ammonium-substituted hyaluronic acid in 1,000 mL of distilled water.
  • a biodegradable polymer dispersion was prepared in the same manner as in Example 1.
  • a biodegradable polymer dispersion was prepared in the same manner as in Example 1, except that 10.0 g of hyaluronic acid (molecular weight 1,200,000 g/mol) was mixed with 1,000 mL of distilled water.
  • Example 1 except that 0.25 g of polylactic acid (EVONIK, RESOMER RG 752 S) was used instead of polylactic acid, and 0.125 g of PEG-PLA copolymer was used. In the same manner as above, a biodegradable polymer dispersion was prepared.
  • polylactic acid EVONIK, RESOMER RG 752 S
  • PEG-PLA copolymer 0.125 g
  • a hydrogel filler prototype of cross-linked hyaluronic acid prepared using 1,4-butanediol diglycidyl ether (BDDE) as a cross-linking agent was prepared.
  • the filler is a product containing small particles in the form of particles.
  • Biodegradable polymer solution by dissolving 2.5 g of PLA in 20 mL of ethyl acetate, disperse it in 100 mL of water containing 5 g of Tween 80 (polyoxyethylene sorbitan monooleate), and then evaporate the solvent to make it biodegradable. A polymer dispersion was prepared.
  • Example 1 0.125 g of polylactic acid was used, 2.125 g of hyaluronic acid (molecular weight 1,200,000 g/mol) in 1,000 mL of distilled water, and 0.125 g of hydroxypropyltriammonium hyaluronic acid (molecular weight 500,000 g/mol) as ammonium-substituted hyaluronic acid.
  • a biodegradable polymer dispersion was prepared in the same manner as in Example 1, except that an aqueous solution was prepared by mixing 0.25 g of sodium hyaluronate (molecular weight 5,000 g/mol) hydrolyzed with hyaluronic acid oligomer.
  • Example 1 0.125 g of polylactic acid was used, 0.7 g of hyaluronic acid (molecular weight 1,200,000 g/mol) in 1,000 mL of distilled water, and 0.04 g of hydroxypropyltriammonium hyaluronic acid (molecular weight 500,000 g/mol) as ammonium-substituted hyaluronic acid.
  • a biodegradable polymer dispersion was prepared in the same manner as in Example 1, except that an aqueous solution was prepared by mixing 0.08 g of sodium hyaluronate (molecular weight 5,000 g/mol) hydrolyzed with hyaluronic acid oligomer.
  • the biodegradable polymer dispersions prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 3 to 5 were resuspended in distilled water, the emulsion state was observed, and the particle size of the dispersed particles in the biodegradable polymer dispersion was measured to determine nanoparticle %. is shown in Table 1 below. At this time, the nanoparticles were based on the case where they had an average particle diameter of 100 to 1000 nm.
  • the nanoparticle portion was at least 20%, confirming that the nanoparticles were formed successfully.
  • the nanoparticle portion was 5%. It can be seen that the nanoparticles are not formed properly. Compared to Comparative Examples 3 to 5, it can be seen that the examples according to the present invention are excellent in nanoparticle formation.
  • hAD-MSC Human adipose derived mesenchymal stem cells
  • CEFOgro TM Human MSC growth medium
  • hAD-MSCs were cultured in 60 cm 2 of Human MSC growth medium (CEFOgro TM ). Cultured hAD-MSCs were treated with 120 ⁇ l of the samples prepared in Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, and PBS for 48 hours.
  • RNA was extracted from the sample-treated hAD-MSCs using RNAiso Plus (Cat. 9109) reagent (Takara, Japan) according to the established protocol. After quantifying the extracted RNA, cDNA was synthesized. cDNA was synthesized according to the established protocol using PrimeScript 1st strand cDNA Synthesis Kit (Cat. 6110A) (Takara, Japan). To check the mRNA level using the synthesized cDNA, a quantitative gene amplification experiment was performed by mixing 0.2 ⁇ M of target gene primer and 200 ng of cDNA mixture with
  • mice Five 12-month-old male C57BL6J (B6) mice were grouped into one group, and the samples of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were injected into the skin at 100 ⁇ l each at 5 points using a 27G screw needle, and 8 weeks later. Afterwards, the mice included in that group were culled.
  • Moisture and elasticity were measured at two points: before samples were processed and before tissue was collected 8 weeks later. With the hair removed and the skin smooth, five values were measured using a skin analysis device, and three similar values among them were read and shown in Figures 5 and 6.
  • the tissue around the area where the sample was treated was broadly cut, and it was visually observed whether the sample remained in the skin. Afterwards, the tissue was cut into several equal parts, placed in a clean tube, frozen using liquid nitrogen, and stored in an ultra-low temperature refrigerator for fixation.
  • the fixed skin tissue was made into a paraffin block using a tissue processor and tissue embedder, and was cut into 7 ⁇ m sections using a cutting machine for tissue examination.

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Abstract

본 발명은 락트산계 중합체, 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체 및 고분자 히알루론산을 포함하는 생분해성 고분자 분산체, 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 기능성 유효성분의 효과적인 담지가 가능할뿐만 아니라, 그 자체로도 피부에 침투 시 우수한 생리활성을 나타내고, 분산 안정성이 현저히 개선되어 조직으로의 우수한 전달 효과를 제공할 수 있다.

Description

생분해성 고분자 분산체 및 이의 제조방법
본 발명은 생분해성 고분자 분산체, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
피부는 표피, 진피 및 피하조직으로 이루어진다. 진피는 표피와 피하조직 사이의 층으로서, 표피에는 없는 혈관, 콜라겐, 엘라스틴 섬유, 모공, 입모근, 피지선, 한선, 여러 가지 감각신경, 섬유아세포 및 대식세포 등이 존재하며 피부 노화와 가장 직접적으로 연관된 부분이다. 진피층은 80% 이상이 자외선 노출에 민감한 콜라겐으로 이루어져 외부 자극으로 인한 노화현상이 발생하기 쉽기 때문이다.
유효성분(활성 성분)의 경피흡수를 통해 피부상태를 개선하기 위해서는 표피에 존재하는 피부 장벽층을 투과하여야 한다. 그러나 대부분의 유효성분들이 장벽층을 투과하지 못하고 피부의 심층 조직으로 전달되지 못하기 때문에 유효성분의 경피흡수를 증진시키기 위해 화학적 흡수 촉진제의 사용, 장벽층 내에 물리적으로 미세기공을 형성하는 방법 또는 이온영동을 통해 전달시키는 방법들이 고려되어 왔다.
한편 피부흡수가 어려운 유효 성분의 침투 및 투과를 증진시키기 위해 제제학적인 접근이 폭넓게 연구되어 왔으며, 특히 콜로이드나 나노 입자와 같은 약물전달시스템의 개발 또는 제형적 접근방법이 집중적으로 연구되었다.
약물전달 시스템에 기반한 유효 성분 전달 시스템으로는 리포좀(liposome), 양이온성 고분자, 양자점, 자성입자 또는 금 나노 입자 등의 나노입자들이 연구되었고, 이러한 전달 시스템은 세포 내로의 흡수를 촉진시키도록 설계되었다. 리포좀의 경우, 물리적 자기조립체로서 타겟팅 성능을 가지도록 설계가 용이한 장점을 가지지만, 전달 시스템의 콜로이드 안정성이 떨어지며, 주로 피부 장벽층에서의 확산에 의한 유효성분의 전달에 의존한다. 또한, 양이온성 고분자, 양자점, 금 나노 입자 등을 이용하는 경우, 세포 독성이 일부 존재하고, 유효성분의 효과적인 전달이 용이하지 않으며, 전달 시스템이 생분해성을 가지지 않는 단점이 존재한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근 생분해성(biodegradable) 고분자를 이용한 담체 안에 유효성분을 봉입함으로써, 유효성분을 전달하거나 방출을 제어하는 시스템이 연구되고 있다. 그러나 이러한 방법은 주로 분자량이 작은 유효성분을 봉입하는 데 적합하며, 고분자량의 유효성분을 봉입하는 경우, 유효성분의 방출 제어가 어렵고, 초기에 과다 방출되는 문제점을 가지고 있다.
이에 유효성분의 과도한 초기 방출을 억제하고, 유효성분을 지속적으로 방출할 수 있으며, 유효성분의 방출 속도를 원하는 대로 조절할 수 있는 효율적 제형의 개발이 요구되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
한국 공개특허공보 제10-2019-0095088호(2019.08.19.)
본 발명의 목적은 세포 내로 유효성분을 효과적으로 전달할 수 있는 생분해성 고분자 분산체 및 이의 제조방법을 제공하는 것으로, 구체적으로 피부에 침투하여 그 자체로도 생리활성을 나타내어 피부상태의 개선에 효과적인 생분해성 고분자 분산체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 락트산계 중합체를 포함하는 입자의 내부에 유효성분을 포함하여, 피부의 심층으로 유효 성분을 효과적으로 전달할 수 있는 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 약학적 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 락트산계 중합체;락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체; 및 중량평균분자량 500,000 g/mol 이상의 고분자량 히알루론산;을 포함하는 생분해성 고분자 분산체를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 히알루론산 혼합물과 락트산계 중합체의 중량비는 1.5 : 1 내지 5 : 1일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 히알루론산은 중량평균분자량 6,000 g/mol 미만의 히알루론산 올리고머 및 암모늄 치환된 히알루론산 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 히알루론산의 전체 중량에 대하여 히알루론산 올리고머는 5 내지 20중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 생분해성 고분자 분산체는 평균입도가 0.01 내지 30 ㎛일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 락트산계 중합체는 중량평균분자량이 10,000 내지 1,000,000 g/mol일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체는 중량평균분자량이 2,000 내지 60,000 g/mol일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 락트산계 중합체와 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체의 중량비는 10 : 1 내지 1 : 1일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체는 상기 락트산계 중합체를 포함하는 입자의 표면에 위치할 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 약학적 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체, 및 락트산계 중합체를 제1유기용매에 용해시켜 생분해성 고분자 용액을 제조하는 단계; 중량평균분자량 500,000 g/mol 이상의 고분자량 히알루론산 및 물을 혼합하여 히알루론산 수용액을 제조하는 단계; 상기 생분해성 고분자 용액에 히알루론산 수용액을 혼합하여 제1분산액을 제조하는 단계; 및 상기 제1분산액에서 제1유기용매를 제거하여 제1에멀젼을 수득하는 단계;를 포함하는, 생분해성 고분자 분산체 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 유기용매는 아세톤, 에탄올, 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 에틸아세테이트, 테트라하이드로퓨란 N,N-디메틸포름아마이드 및 N,N-디메틸아세트아마이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 히알루론산 수용액은 중량평균분자량 500,000 g/mol 이상의 고분자량 히알루론산; 및 중량평균분자량 6,000 g/mol 미만의 히알루론산 올리고머 및 암모늄 치환된 히알루론산 중 하나 이상;을 더 혼합한 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 제1에멀젼을 제2유기용매에 재분산하여 제2분산액을 제조하는 단계; 및 상기 제2분산액에서 제2유기용매를 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 생분해성 고분자 분산체는 평균 입경 100 내지 1000 nm인 나노입자의 비율이 20% 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 생분해성 고분자 분산체는 히알루론산 혼합물을 포함하는 수상 표면에 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체(PEG-PLA)가 위치하는 락트산계 중합체 입자가 분산된 형태로 포함됨으로써, 우수한 분산 안정성을 가지며, 락트산계 중합체의 입자 크기의 제어가 가능하며, 그 자체로 피부에 침투하여 생리활성을 가지는 장점을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 생분해성 고분자 분산체는 유효성분을 포함하여, 피부 또는 기타 장벽을 통해 유효 성분을 효과적으로 전달할 수 있다. 구체적으로, 상기 유효 성분은 친수성과 소수성의 유효 성분을 모두 포함할 수 있어, 우수한 생리활성 및 치료 또는 개선의 효과를 구현할 수 있는 장점을 가진다. 더욱이, 상기 생분해성 고분자 분산체의 락트산계 중합체 입자의 내부에 유효 성분을 더 포함함으로써, 유효 성분의 지속적 방출을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 지방유래 줄기세포에 처리 시, 진피 섬유아세포 전구체 Lrig1, 유두진피 섬유아세포 전구체 Blimp1의 발현 수준을 나타낸 그래프이다.
도 2은 본 발명 실시예 1 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 지방유래 줄기세포에 처리 시, 그물진피/피하 섬유아세포 전구체 Dlk1, 유두진피 섬유아세포 FSP1의 발현 수준을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 지방유래 줄기세포에 처리 시, 성장인자 bFGF, VEGF 및 HGF의 mRNA발현 수준을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 지방유래 줄기세포에 처리 시, 성장인자 TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3의 mRNA발현 수준을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 측정한 수분 값 변화(Δskin moisture)를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 측정한 탄력 값을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 기저막의 변화를 확인한 현미경 이미지를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 기저막의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 콜라겐 섬유 변화를 확인한 현미경 이미지를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 콜라겐 섬유 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 엘라스틴 섬유 변화를 확인한 현미경 이미지를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 엘라스틴 섬유 변화를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 신생/성숙 섬유 변화를 확인한 현미경 이미지를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 신생/성숙 섬유 변화를 나타낸 그래프이다.
도 15는 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, Tropoelastin 및 EBP 인자의 발현 변화를 나타낸 그래프이다.
도 16은 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 진피 섬유아세포 전구체 Lrig1, 유두진피 섬유아세포 전구체 Blimp1의 발현 수준을 나타낸 그래프이다.
도 17은 본 발명 실험예 3과 관련하여, 실시예 1에 따른 생분해성 고분자 분산체, 비교예 1 및 2에 따른 고분자를 B6 마우스에 주입하여 8주 경과 후, 진피 그물진피/피하 섬유아세포 전구체 Dlk1, 유두진피 섬유아세포 FSP1의 발현 수준을 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명에 따른 생분해성 고분자 분산체, 이의 제조방법, 이를 포함한 약학적 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
이때, 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다.
본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.
또한 본 명세서에서 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한, 본 명세서의 용어, "포함한다"는 "구비한다", "함유한다", "가진다" 또는 "특징으로 한다" 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다.
하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 효과 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "락트산계 중합체 입자"는 "락트산계 중합체를 포함하는 입자" 와 동일한 의미로 사용된 것이다.
본 발명에서 사용되는 용어 "PEG-PLA 블록 공중합체"는 "락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체"의 보다 구체화된 의미로 사용된 것이다.
본 발명에서 사용되는 용어 "분산체"는 "수상에서 형성된 분산체"를 의미하는 것이고, "생분해성 고분자 분산체"를 포함하는 의미로 사용된 것이다.
본 발명에서 사용되는 용어 "피부 회생"은 피부 노화 또는 피부 손상의 징후를 감소, 약화, 지연, 또는 반전시키는 것을 의미한다. 또한 피부의 미용적 외양 또는 미용적 향상을 개선시키는 의미를 포함할 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 피부의 명도를 증가, 모공 크기의 감소, 주름 감소, 주근깨, 검버섯 등으로 인한 얼룩덜룩한 안색을 개선, 조직 손실 등으로 인한 피부 처짐을 완화시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명은 락트산계 중합체; 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체; 및 중량평균분자량 500,000 g/mol 이상의 고분자량 히알루론산을 포함하는 생분해성 고분자 분산체를 제공할 수 있다.
락트산계 중합체는 락트산을 구조단위에 포함하는 중합체를 의미하는 것이며, 상기 락트산은 L-락트산, D-락트산 또는 이들의 조합일 수 있다. 락트산 단위는 락트산계 고분자를 구성하는 모든 단량체 성분 100 mol%에 대하여 50 mol% 이상 포함할 수 있고, 구체적으로 60 mol% 이상일 수 있으며, 더욱 구체적으로 70 mol% 이상 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 락트산계 중합체는 폴리락트산(Poly(lactic acid), PLA), 폴리락트산-글리콜산 공중합체(Poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA) 등을 포함할 수 있고, 구체적으로는 폴리락트산(Poly(lactic acid), PLA)일 수 있다.
락트산계 중합체는 중량평균분자량이 10,000 내지 1,000,000 g/mol, 구체적으로 13,000 내지 500,000 g/mol인 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 15,000 내지 250,000 g/mol인 것일 수 있다.
락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체는, 락트산계 중합체와 폴리에틸렌글리콜 단위를 포함하는 중합체를 의미하는 것일 수 있다. 구체적으로 락트산계 중합체와 폴리에틸렌글리콜의 이중 블록 공중합체(PEG-PLA 블록공중합체)인 것일 수 있다. 이때, 상기 락트산계 중합체는 소수성(hydrophobicity)이며, 폴리에틸렌글리콜은 친수성(hydrophilicity)으로, 블록 공중합체는 양친매성을 가질 수 있다.
상기 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체에서 상기 락트산계 중합체는 L-락트산, D-락트산 및 L,D-락트산으로 이루어진 군에서 선택된 단량체의 중합체일 수 있고, 중량평균분자량이 1,000 내지 40,000 g/mol인 것일 수 있으며, 구체적으로는 1,500 내지 30,000 g/mol일 수 있다. 상기 블록 공중합체는 중량평균분자량이 2,000 내지 60,000 g/mol일 수 있고, 상기 블록 공중합체에서의 폴리에틸렌글리콜은 중량평균분자량이 1,000 내지 20,000 g/mol인 것일 수 있고, 구체적으로는 3,000 내지 15,000 g/mol인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 블록 공중합체에서 락트산계 중합체 블록과 폴리에틸렌글리콜 블록의 중량비는 95 : 5 내지 50 : 50, 구체적으로 90 : 10 내지 70 : 30, 더욱 구체적으로 90 : 10 내지 80 : 20일 수 있다.
상기 락트산계 중합체와 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체는 중량비로 10 : 1 내지 1 : 1인 것으로 포함되는 것일 수 있다. 상기 중량범위의 락트산계 중합체와, 블록 공중합체를 함께 포함함에 따라 본 발명의 락트산계 중합체 입자의 입도 제어성 및 분산 안정성이 향상될 수 있고, 후술하는 히알루론산 혼합물과의 혼화성이 향상되어 더욱 바람직할 수 있다. 또한, 상기 락트산계 중합체과 블록공중합체의 중량비를 조절함에 따라, 수상에서 형성하는 분산체의 크기 및 형상을 조절할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 락트산계 중합체와 블록 공중합체의 중량비가 6 : 1 내지 2 : 1인 경우, 상기 분산체의 크기가 0.01 내지 4 ㎛, 0.1 내지 1 ㎛ 또는 150 내지 500 nm의 미립자로 제조될 수 있고, 상기 미립자의 내부에는 락트산계 중합체가 고밀도로 충진된 구형의 형상을 가지는 것일 수 있다.
상기 락트산계 중합체와 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체가 포함되어 수상에서 형성하는 분산체는 구형 또는 타원형의 입자인 것일 수 있고, 상기 입자는 평균입도가 0.01 내지 30 ㎛일 수 있고, 구체적으로는 0.1 내지 20 ㎛인 것일 수 있다.
락트산계 중합체 단독으로 사용된 분산체의 경우 평균입도는 제조공정에 따라 미립화가 가능할 수 있으나 다분산도가 높고 분산체의 재연성이 떨어지는 문제가 있다. 그에 반해 본 발명에 따른 생분해성 고분자 분산체는 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체가 포함됨에 따라, 제조방법에 따라 매우 높은 재연성을 가지며 높은 에너지를 가하지 않더라도 미립화가 가능하며, 입자의 분산도가 높은 장점을 가진다.
히알루론산은 중량평균분자량 500,000 g/mol 이상의 고분자량 히알루론산 외에 히알루론산 올리고머 및 암모늄 치환된 히알루론산 중 하나 이상을 더 포함하는 혼합물 형태일 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 고분자량 히알루론산과 히알루론산 올리고머의 혼합물, 고분자량 히알루론산과 암모늄 치환된 히알루론산의 혼합물, 또는 상기 3 종류의 히알루론산 혼합물일 수 있다.
히알루론산 혼합물에서, 상기 고분자량 히알루론산은 중량평균분자량 500,000 g/mol 내지 3,000,000 g/mol, 구체적으로는 1,200,000 g/mol 내지 2,200,000 g/mol의 고분자량의 히알루론산인 것일 수 있다. 고분자량 히알루론산은 히알루론산 혼합물 전체 중량에 대하여 50 내지 90 중량%로 포함되는 것일 수 있고, 구체적으로 65 내지 85 중량%로 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
히알루론산 혼합물에서, 상기 암모늄 치환 히알루론산은 히알루론산의 수산기의 수소 원자 중 일부 또는 전부가 4급 암모늄 양이온기를 갖는 기로 치환된 것을 의미하는 것일 수 있고, 중량평균 분자량이 300,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 구체적으로 500,000 g/mol 800,000 g/mol인 것일 수 있고, 상기 히알루론산 혼합물 전체 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 것일 수 있고, 구체적으로 3 내지 8 중량%로 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
히알루론산 혼합물에서, 상기 히알루론산 올리고머는 히알루론산의 가수분해된 상태를 의미하는 것일 수 있다. 중량평균분자량이 800 g/mol 이상 8,000 g/mol 미만인 것일 수 있고, 구체적으로는 6,000 g/mol 미만의 저분자량의 히알루론산을 의미하는 것일 수 있고, 보다 구체적으로 1,000 내지 5,000 g/mol 또는 2,000 내지 4,000 g/mol일 수 있다. 히알루론산 올리고머는 히알루론산 혼합물 전체 중량에 대하여 5 내지 50 중량%로 포함되는 것일 수 있고, 구체적으로 5 내지 20 중량%, 또는 10 내지 20 중량%로 포함되어, 피부 침투에 적합한 점도를 나타낼 수 있다.
히알루론산 혼합물과 락트산계 중합체의 중량비는 1.5 : 1 내지 20 : 1인 것일 수 있고, 구체적으로 2 : 1 내지 10 : 1, 보다 구체적으로 2 : 1 내지 8 : 1일 수 있다. 상술한 범위의 중량비를 만족하는 경우, 생분해성 고분자 분산체로 제조 시, 동결 건조 처리 후 재현탁 과정에서 분산이 잘 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같은 서로 다른 3종의 히알루론산의 혼합물을 사용함에 따라 후술하는 생분해성 고분자 분산체의 락트산계 중합체 입자의 분산 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히 히알루론산 혼합물이 락트산계 중합체 입자와 결합됨에 따라 피부 장벽층과의 상호작용이 현저하게 향상될 수 있다. 통상적인 락트산계 중합체는 결정성이 높고 피부 장벽층을 구성하는 지질층과 낮은 상호작용을 가져 피부 장벽층에 흡착 또는 투과 특성이 현저하게 낮은 것으로 알려져 있다. 그러나 히알루론산 혼합물이 락트산계 중합체 입자와 혼합되어, 락트산계 중합체 입자의 표면을 수화시키는 경우 락트산계 중합체 입자가 피부 장벽층과 상호작용이 현저하게 향상되어 피부 장벽층에 강하게 흡착되거나 투과될 수 있다. 이에 따라 생분해성 고분자 분산체를 피부에 적용시, 피부 침투 효과가 우수하여 피부 세포의 탄력 개선, 노화 억제 및 피부 세포의 생장 촉진 등의 생리활성을 더욱 향상시킬 수 있어 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 생분해성 고분자 분산체는 히알루론산 혼합물을 포함하는 연속상 상에 락트산계 중합체 입자가 분산되어 있고, 락트산계 중합체 입자의 표면에 폴리락트산-폴리에틸렌글리콜 블록 공중합체(PLA-PEG diblock copolymer)가 위치하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 블록 공중합체는 소수성의 폴리락트산 부분이 락트산계 중합체 입자를 향하는 형태로 위치하고, 친수성인 폴리에틸렌글리콜이 연속상을 향하는 형태로 위치할 수 있다. 이때, 연속상을 형성하는 3종류의 서로 다른 히알루론산을 혼합한 히알루론산 혼합물에 의하여 상기 블록 공중합체의 소수성 부분이 입자의 표면에 더욱 조밀하게 위치할 수 있으며, 친수성 부분인 폴리에틸렌글리콜에 의하여 우수한 분산 안정성을 구현할 수 있어, 연속상 내에 분산상인 다량의 락트산계 중합체 입자를 수용할 수 있어 더욱 바람직하다. 이에 따라 본 발명에 따른 생분해성 고분자 분산체는 유효 성분을 연속상 및 분산상에 각각 독립적으로 포함할 수 있어 더욱 바람직할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 생분해성 고분자 분산체의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 생분해성 고분자 분산체의 제조방법은 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체, 및 락트산계 중합체를 제1유기용매에 용해시켜 생분해성 고분자 용액을 제조하는 단계; 히알루론산 및 물을 혼합하여 히알루론산 수용액을 제조하는 단계; 상기 생분해성 고분자 용액에 히알루론산 수용액을 혼합하여 제1분산액을 제조하는 단계; 및 상기 제1분산액에서 제1유기용매를 제거하여 제1에멀젼을 수득하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한 상기 제1에멀젼을 제2유기용매에 재분산하여 제2분산액을 제조하는 단계; 및 상기 제2분산액에서 제2유기용매를 제거하는 단계;를 더 포함함에 따라 재현탁 시 분산 안정도가 더 개선되는 효과를 얻을 수 있다..
생분해성 고분자 용액을 제조하는 단계는 상술한 락트산계 중합체와 블록 공중합체를 유기용매에 용해시켜 제조하는 것일 수 있고, 구체적으로 아세톤(Acetone), 에탄올(Ethanol), 메틸렌클로라이드(Methylene chloride), 클로로포름(Chloroform), 에틸아세테이트(Ethylacetate), 테트라하이드로퓨란(Terahydrofuran), N,N-디메틸포름아마이드(N,N-Dimethylformamide) 및 N,N-디메틸아세트아마이드(N,N-Dimethylacetamie)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있고, 바람직하게는 아세톤(Acetone)일 수 있다.
상기 생분해성 고분자 용액 전체 중량에 대하여, 상기 유기용매는 70 중량% 내지 95 중량%로 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
히알루론산 수용액은 상술한 고분자 히알루론산 1종, 고분자 히알루론산 및 저분자 히알루론산을 혼합한 2종 또는 상기 2종에 암모늄 치환된 히알루론산을 혼합한 3종의 히알루론산 혼합물을 물에 혼합하여, 전체 수용액에 대하여 물이 95 중량% 내지 99.9 중량%로 포함되도록 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이때 2종 또는 3종의 히알루론산의 혼합비는 상술한 바와 같다.
제1분산액을 제조하는 단계는 생분해성 고분자 용액과 히알루론산 수용액을 1 : 1 내지 1 : 3의 부피비로 혼합하는 것일 수 있다. 이때, 제1분산액은 수용액이 연속상을 형성하고, 상기 연속상 상으로 유기용매가 추출되어 상분리된 고분자가 분산상을 형성하는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 분산상은 분산된 락트산계 중합체 입자의 표면에 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체가 위치한 것일 수 있다.
유기용매를 제거하는 단계는, 제한되지 않으나, 구체적으로 증발을 이용하는 것일 수 있고, 상기 증발 조건은 20 내지 130 ℃에서 1 시간 내지 48 시간 동안 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 사용하는 용매의 종류에 따라, 증발 조건을 조절할 수 있다. 또한 상기 증발은 감압 하에서 수행되는 것일 수도 있다.
제1유기용매를 제거하여 제1에멀젼을 수득한 경우, 이를 제2유기용매에 재분산하여 제2분산액을 제조할 수 있다. 이때 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 수득한 제1에멀젼을 동결건조하는 단계를 더 포함하여, 고체상태의 제1분산체를 확보하고, 이를 제2유기용매에 재분산하여 제2분산액을 제조할 수 있다. 이 경우 재현탁이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.
상술한 단계를 거쳐 제조된 본 발명의 생분해성 고분자 분산체는 상기 히알루론산 혼합물을 포함하는 연속상 상에, 상기 락트산계 중합체 입자가 분산되고, 상기 락트산계 중합체 입자는 표면에 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체가 위치하는 형태일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 생분해성 고분자 분산체는 그 자체로의 우수한 생리활성 특성과, 생체적합성 및 다량의 유효 성분을 포함할 수 있는 높은 담지 특성을 가져, 다양한 분야로의 적용이 가능하고, 구체적으로 상기 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 화장료 조성물, 피부 외용제 조성물 또는 약학 조성물 등으로 활용될 수 있다.
일 예로서, 상기 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 피부 회생용 약학 조성물을 제공할 수 있다. 구체적으로 본 발명은 콜라겐 합성을 유도하여 연조직의 국소 피부 회생 효과를 제공할 수 있다. 보다 구체적으로 얼굴, 목, 가슴, 엉덩이, 팔, 겨드랑이, 손, 다리, 발 등의 신체 임의의 부위의 상처 주위에 주입하는 경우 상처 치유를 촉진하고, 흉터 형성을 억제하거나 상처 부위의 흉처 치료 효과를 제공할 수 있다.
여기서, "연조직"은 뼈가 아닌 신체의 다른 구조 및 기관을 연결하거나, 지지하거나 감싸는 조직을 의미한다. 구체적으로 주사 가능한 연조직은 힘줄, 인대, 근막, 피부, 진피, 섬유상 조직, 지방, 활막, 근육, 신경 및 혈관을 포함할 수 있다.
일 예로서, 상기 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 주름 개선용 화장료 조성물을 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 조성물은 섬유아세포 또는 섬유아세포 전구체를 활성화 하여 콜라겐 생성을 유도할 수 있다. 섬유아세포는 콜라겐과 엘라스틴 등의 구조 단백질의 생성을 자극하고, 섬유아세포가 생성한 콜라겐은 피부의 탄성을 유지하는 섬유성 결합조직을 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 조성물을 피부 손상이 일어난 부위에 주입함으로써, 흉터 및 주름 개선 효과를 제공할 수 있다.
일 예로서, 상기 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 피부 재생용 또는 상처 치료용 약학적 조성물을 제공할 수 있다. 이때, 약학적 조성물은 필요한 경우 약학적으로 허용가능한 담체를 포함할 수 있으며, 통상의 방법에 따라 액제, 현탁액, 에멀젼, 로션제, 연고제 등의 경피투여용 제형으로 제제화될 수 있다.
상기 약학적으로 허용가능한 담체는 인산 완충 식염수(phosphate buffered saline), 정제수, 멸균수 등의 수성 희석제 또는 용제를 포함하며, 프로필렌글리콜, 올리브 오일 등의 비수성 희석제 또는 용제를 포함할 수 있다.
상기 약학적 조성물은 환자의 상태 및 질환의 정도, 약물 형태 및 투여경로 및 기간에 따라 달라질 수 있고, 통상의 기술자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
추가적으로 친수성의 연속상인 히알루론산 혼합물에 친수성의 유효성분을 포함하는 제1양태, 소수성의 락트산계 중합체 내부에 소수성의 유효성분을 포함하는 제2양태, 친수성의 연속상인 히알루론산 혼합물과 소수성의 락트산계 중합체 내부 각각에 유효 성분을 포함하는 제3양태가 가능하다.
유효성분은 피부 또는 기타 조직에서 생리활성이 있는 공지된 활성 성분이면 제한 없이 사용할 수 있고, 본 발명의 생분해성 고분자 분산체의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 추가의 향료, 비타민, 안정제, 항산화제 등과 같은 인체에 유해하지 않은 통상적인 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 생분해성 고분자 분산체 또는 상기 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 조성물은 공지된 내용제와 외용제 등의 제형으로 적용이 가능하며, 바람직하게는 크림, 연고, 로션, 겔 등의 외용제로 적용하는 것일 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 약학적 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 피부 재생 방법 또는 피부 상처 치료방법을 제공할 수 있다.
상기 생분해성 고분자 분산체 또는 상기 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 조성물은 피부에 직접적으로 도포될 수 있고, 도포된 부위로 플라즈마 처리하는 경우, 상기 생분해성 고분자 분산체의 피부 내로 침투가 증가하고, 피부 내로의 흡수가 촉진됨에 따라, 생리활성 특성을 가속화시킬 수 있어, 단시간 내 효과적인 피부 개선이 가능하고, 피부 재생에 의한 치료에 도움을 줄 수 있어, 피부 개선에 적용 가능하다.
또한, 상기 생분해성 고분자 분산체에 추가의 유효 성분을 포함하는 경우, 플라즈마 처리에 의하여, 피부 심층으로의 유효 성분의 확산을 촉진시켜, 피부 개선 또는 치료 효과를 더욱 극대화할 수 있어 바람직하다.
상기와 같은 특성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 고분자 분산체 또는 이를 포함하는 조성물은 플라즈마 처리 장치와 함께 구비되어 바람직한 피부 관리 시스템으로 사용될 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
아세톤 25 mL에 폴리락트산(EVONIK사, RESOMER® R 202 S) 0.25 g과 PEG-PLA 블록공중합체(EBONIK사, RESOMER 100 DL mPEG5000) 0.125 g이 혼합된 생분해성 고분자 용액을 제조하였다.
증류수 1,000 mL에 히알루론산(분자량 1,200,000 g/mol) 9.0 g, 히알루론산 올리고머로 가수분해된 히알루론산나트륨(분자량 5,000 g/mol) 1.0 g을 혼합하여 수용액을 제조하였다.
이후, 수용액 50 mL에 상기 제조된 고분자 용액 25 mL를 교반 하에 서서히 혼합하고, 혼합이 완료된 용액을 상온에서 아세톤을 감압 증발시켜 에멀젼 상태를 얻은 후, 이를 동결건조시켜 분산체를 수득하였다. 이를 다시 유기용매에 재분산한 후, 유기용매를 감압 증발시켜 생분해성 고분자 분산체를 제조하였다.
[실시예 2]
증류수 1,000 mL에 히알루론산(분자량 1,200,000 g/mol) 9.0 g, 및 암모늄 치환 히알루론산으로 하이드록시프로필트리암모늄 히알루론산(분자량 500,000 g/mol) 1.0 g을 혼합하여 히알루론산 수용액을 제조한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여, 생분해성 고분자 분산체를 제조하였다.
[실시예 3]
증류수 1,000 mL에 히알루론산(분자량 1,200,000 g/mol) 10.0 g을 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하여, 생분해성 고분자 분산체를 제조하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 1에서 폴리락트산 대신 폴리락테이트-co-글라이클레이트(EVONIK사, RESOMER RG 752 S) 0.25 g를 사용하고, PEG-PLA 공중합체를 0.125 g 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여, 생분해성 고분자 분산체를 제조하였다.
[비교예 1]
1,4-부탄디올 디글리시딜에테르(BDDE)를 가교제로 사용하여 제조한 히알루론산 가교물의 하이드로겔 필러 시제품을 준비하였다. 상기 필러는 입자 형태의 작은 알갱이를 포함한 제품이다.
[비교예 2]
에틸 아세테이트 20 mL에 PLA 2.5g을 용해시켜 생분해성 고분자 용액을 제조하고, 트윈80 (폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올리에이트) 5g을 함유하는 100 mL의 물에 분산시킨 후, 용매를 증발시켜 생분해성 고분자 분산체를 제조하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1에서 폴리락트산 0.125 g을 사용하고, 증류수 1,000 mL에 히알루론산(분자량 1,200,000 g/mol) 2.125 g, 암모늄 치환 히알루론산으로 하이드록시프로필트리암모늄 히알루론산(분자량 500,000 g/mol) 0.125 g, 히알루론산 올리고머로 가수분해된 히알루론산나트륨(분자량 5,000 g/mol 0.25 g을 혼합하여 수용액을 제조한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여, 생분해성 고분자 분산체를 제조하였다.
[비교예 4]
증류수 1,000 mL에 히알루론산(분자량 1,200,000 g/mol) 2.125 g, 암모늄 치환 히알루론산으로 하이드록시프로필트리암모늄 히알루론산(분자량 500,000 g/mol) 0.125 g, 히알루론산 올리고머로 가수분해된 히알루론산나트륨(분자량 5,000 g/mol) 0.25 g을 혼합하여 수용액을 제조한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여, 생분해성 고분자 분산체를 제조하였다.
[비교예 5]
상기 실시예 1에서 폴리락트산 0.125 g을 사용하고, 증류수 1,000 mL에 히알루론산(분자량 1,200,000 g/mol) 0.7 g, 암모늄 치환 히알루론산으로 하이드록시프로필트리암모늄 히알루론산(분자량 500,000 g/mol) 0.04 g, 히알루론산 올리고머로 가수분해된 히알루론산나트륨(분자량 5,000 g/mol) 0.08 g을 혼합하여 수용액을 제조한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여, 생분해성 고분자 분산체를 제조하였다.
상기 실시예들 및 비교예들에 대하여 하기와 같이 특성을 평가하였다.
[실험예 1] 생분해성 고분자 분산체의 생성 및 재분산성 평가
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 3 내지 5에서 제조된 생분해성 고분자 분산체를 증류수에 재현탁하여, 에멀젼 상태를 관찰하고, 생분해성 고분자 분산체 내의 분산된 입자의 입도를 측정하여 나노입자 %를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 나노입자는 100 내지 1000 nm의 평균입경을 가지는 경우를 기준으로 하였다.
실시예 1 내지 4의 경우 나노입자 portion이 적어도 20% 정도로서, 나노입자의 형성이 성공적으로 잘 이루어진 것을 확인할 수 있으나, 비교예 3 내지 5에 따른 생분해성 고분자 분산체의 경우 나노입자 portion이 5% 미만을 나타내어, 나노입자 형성이 제대로 이루어지지 않음을 알 수 있다. 비교예 3 내지 5와 대비하여 본 발명에 따른 실시예는 나노입자 형성이 탁월하게 우수한 것을 확인할 수 있다.
[표 1]
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[실험예 2] 생분해성 고분자 분산체의 줄기세포에 대한 효능 평가 (in vitro)
인간 지방유래 줄기세포 (human adipose derived mesenchymal stem cell, hAD-MSC)를 Human MSC 성장 배지(CEFOgroTM) 60 cm2 에서 배양하였다. 배양된 hAD-MSC에 120 ㎕의 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 제조된 샘플, 및 PBS를 48시간 동안 처리하였다. 상기 샘플 처리된 hAD-MSC로부터 RNAiso Plus (Cat. 9109) 시약 (Takara 사, 일본)을 이용하여 정해진 프로토콜에 따라 RNA를 추출하였다. 추출된 RNA를 정량한 후 cDNA를 합성하였다. cDNA는 PrimeScript쪠 1st strand cDNA Synthesis Kit (Cat. 6110A) (Takara 사, 일본)를 사용하여 정해진 프로토콜에 따라 진행하여 합성하였다. 합성된 cDNA를 이용하여 mRNA 수치를 확인하기 위해 0.2 μM의 표적 유전자 프라이머 및 200 ng의 cDNA 혼합물을 SYBRTM green과 섞어 주어 정량적 유전자 증폭실험을 진행하였다.
이후 실시예 1, 비교예 1 및 2에 따른 생분해성 고분자 분산체의 지방유래 줄기세포에서의 성장 인자, 진피 섬유아세포 전구체 분비 정도를 측정하여, 그 결과는 도 1 내지 도 4에 나타내었다.
[실험예 3] 생분해성 고분자 분산체의 탄력 개선효과 평가 (in vivo)
12개월령 수컷 C57BL6J(B6) 마우스 5마리를 한 그룹으로 하여, 피부에 실시예 1, 비교예 1 및 2의 샘플을 27G 스크류 바늘을 이용하여 5개 지점에 각 100 ㎕씩 주입하였고, 8주 경과 후, 해당 그룹에 포함된 마우스는 도태되었다.
1. 수분 및 탄력 측정
샘플을 처리하기 전과 8주 후 조직을 채취하기 전, 2개의 지점에서 수분 및 탄력을 측정하였다. 털을 제거하여 피부가 매끈한 상태에서 피부 분석 장비를 통해 5개의 값을 측정하고, 그 중 유사한 3개의 값을 읽어 도 5 및 도 6에 도시하였다.
2. 조직 채취 및 검사
마우스 등의 털을 제거한 후, 샘플을 처리한 부위 주변 조직을 넓게 잘라내고, 샘플이 피부 내에 남아있는지를 육안으로 관찰하였다. 이후 조직은 여러 등분으로 자르고 깨끗한 튜브에 담아 액체질소를 이용하여 얼린 뒤, 초저온냉장고에 보관하여 고정하였다. 고정된 피부 조직은 조직처리기 및 조직포매기를 이용하여 파라핀블록으로 제조하고, 절삭기를 이용하여 7 ㎛의 절편으로 잘라 조직 검사를 진행하였다.
(1) Periodic Acid Schiff 염색 키트(Cat. SSK5020, BBC biochemical)를 사용하여 Periodic acid-Schiff (PAS) 염색을 통해 기저막의 변화를 확인하였다. 결과는 도 7 및 도 8에 도시되었다. 기저막은 표피층과 진피층 사이에 존해하며 PAS 양성신호는 진한 붉은색으로 표현된다. 실시예 1은 노화쥐(control)에 비해 통계적으로 유의하게 PAS 양성신호가 증가하였지만 비교에 1과 비교예 2에서는 변화가 없었다.
(2) Trichrome 염색 키트 (Modified Masson`s) (Cat. TRM-IFU, Scy Tek Laboratories)을 사용하여 Masson trichrome (MT) 염색을 통해 아교 섬유의 변화를 확인하였다. 결과는 도 9 및 도 10에 도시되었다. MT 염색 후 피부조직의 진피층의 파란색으로 표현되는 신호가 아교 섬유이다. 실시예 1은 노화쥐(control)에 비해 통계적으로 유의하게 MT 양성신호가 증가하였지만 비교에 1과 비교예 2에서는 변화가 없었다.
(3) Elastic 염색 키트 (Modified Verhoff`s) (Cat. ETS-1-IFU, Scy Tek Laboratories)을 사용하여 Verhoeff 염색을 통해 엘라스틴 섬유의 변화를 확인하였다. 결과는 도 11 및 도 12에 도시되었다. Verhoeff 염색 후 피부조직의 진피층의 파란색으로 표현되는 신호가 탄력 섬유이다. 실시예 1은 노화쥐(control)에 비해 통계적으로 유의하게 Verhoeff 양성신호가 증가하였지만 비교에 1과 비교예 2에서는 변화가 없었다.
(4) Herovici 염색 키트 (Cat. HSK-IFU, Scy Tek Laboratories)을 사용하여 Herovici 염색을 통해 신생/성숙 아교 섬유의 변화를 확인하였다. 결과는 도 13 및 도 14에 도시되었다. Herovici 염색 후 피부조직의 진피층의 파란색으로 표현되는 신호가 신생/성숙 아교 섬유이다. 실시예 1은 노화쥐(control)에 비해 통계적으로 유의하게 Verhoeff 양성신호가 증가하였지만 비교에 1과 비교예 2에서는 변화가 없었다.
(5) 초저온냉장고에 보관하던 조직 100 mg 을 RNAiso Plus (Cat. 9109, Takara) 시약을 이용하여 RNA를 추출하였다. 추출된 RNA를 정량한 후 PrimeScript쪠 1st strand cDNA Synthesis Kit (Cat. 6110A, Takara)를 사용하여 cDNA를 합성하였다. 합성된 cDNA를 이용하여 mRNA 수치를 확인하기 위해 0.2 μM의 표적 유전자 프라이머와 200 ng의 cDNA 혼합물을 SYBRTM green과 섞어 주어 정량적 유전자 증폭실험을 진행하였다. 데이터는 3 개의 독립적인 실험의 평균 ± 표준 평균 오차 (SEM)로 표현된다. (*, P <0.05)
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 락트산계 중합체; 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체; 및 중량평균분자량 500,000 g/mol 이상의 고분자량 히알루론산;을 포함하는 생분해성 고분자 분산체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 히알루론산과 락트산계 중합체의 중량비는 1.5 : 1 내지 5 : 1인 생분해성 고분자 분산체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 히알루론산은 중량평균분자량 6,000 g/mol 미만의 히알루론산 올리고머 및 암모늄 치환된 히알루론산 중 하나 이상을 더 포함하는 생분해성 고분자 분산체.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 히알루론산의 전체 중량에 대하여 히알루론산 올리고머는 5 내지 20중량%로 포함하는 생분해성 고분자 분산체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 생분해성 고분자 분산체는 평균입도가 0.01 내지 30 ㎛인 구형의 입자인 생분해성 고분자 분산체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 락트산계 중합체는 중량평균분자량이 10,000 내지 1,000,000 g/mol 인 생분해성 고분자 분산체.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체는 중량평균분자량이 2,000 내지 60,000 g/mol인 생분해성 고분자 분산체.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 락트산계 중합체와 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체의 중량비는 10 : 1 내지 1 : 1인 생분해성 고분자 분산체.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체는 상기 락트산계 중합체를 포함하는 입자의 표면에 위치하는 생분해성 고분자 분산체.
  10. 제 1항에 따른 생분해성 고분자 분산체를 포함하는 약학적 조성물.
  11. 락트산계 중합체 및 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 블록 공중합체, 및 락트산계 중합체를 제1유기용매에 용해시켜 생분해성 고분자 용액을 제조하는 단계;
    중량평균분자량 500,000 g/mol 이상의 고분자량 히알루론산 및 물을 혼합하여 히알루론산 수용액을 제조하는 단계;
    상기 생분해성 고분자 용액에 히알루론산 수용액을 혼합하여 제1분산액을 제조하는 단계; 및
    상기 제1분산액에서 제1유기용매를 제거하여 제1에멀젼을 수득하는 단계;
    를 포함하는, 제 1항에 따른 생분해성 고분자 분산체 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 유기용매는 아세톤, 에탄올, 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 에틸아세테이트, 테트라하이드로퓨란 N,N-디메틸포름아마이드 및 N,N-디메틸아세트아마이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물인, 생분해성 고분자 분산체 제조방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 히알루론산 수용액은 중량평균분자량 6,000 g/mol 미만의 히알루론산 올리고머 및 암모늄 치환된 히알루론산 중 하나 이상;을 더 혼합한 것인, 생분해성 고분자 분산체 제조방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제1에멀젼을 제2유기용매에 재분산하여 제2분산액을 제조하는 단계; 및
    상기 제2분산액에서 제2유기용매를 제거하는 단계;를 더 포함하는, 생분해성 고분자 분산체 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 생분해성 고분자 분산체는 평균 입경 100 내지 1000 nm인 나노입자의 비율이 20% 이상인, 생분해성 고분자 분산체 제조방법.
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