KR20040051130A - 상처 치료용 수화겔의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상처 치료용 수화 겔의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 본 발명의 수화겔은 1) 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 10 ∼ 40 중량% 및 증류수로 혼합된 페이스트를 포장재를 이용하여 포장하는 단계; 2) 상기 포장된 페이스트 상에 방사선을 조사하여 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 가교시키는 단계; 3) 상기 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스에 폴리올(polyol), 알긴산 나트륨 및 물을 첨가하여 수용액을 제조하는 단계; 및 4) 상기 수용액을 고속 분산하고 성형하는 단계를 구성된다. 본 발명에 의한 상처 치료용 수화 겔은 방사선을 조사하여 독성 잔류의 문제점이 없을 뿐 만 아니라 상처 또는 피부에 부착 및 제거가 용이하고, 종래의 것보다 빠른 상처 치유능력을 보임으로써, 궤양, 화상, 창상 등의 상처 치료, 더 나아가 피부 재생에 유용하게 이용될 수 있다.

Description

상처 치료용 수화겔의 제조방법{METHOD FOR THE PREPARATION OF HYDROGELS FOR WOUND DRESSINGS}

본 발명은 상처 치료용 수화 겔의 제조방법에 관한 것이다.

의료기술의 발달로 인하여 평균수명이 늘어감에 따라 65 세 이상의 고령인구가 차지하는 비율이 급속도로 증가하고 있다. 이에 따라 노인성 질환인 욕창, 하지궤양, 당뇨성 궤양 등의 만성적인 피부 손상 환자의 수 역시 증가하고 있다. 이외에도 빈번한 교통사고, 화상 또는 일반적인 외상 환자 수의 증가에 따른 상처 치료용 드레싱의 수요가 급증하고 있다.

일반적으로, 상처 치유 과정은 급성기, 수복기 및 반흔화 단계로 구분된다.

첫 번째 단계인 급성기는 삼출기라고도 하며, 조직이 파괴되든지 이물질이 혼입된 손상된 부위에서 그것들을 제거하기 위한 일련의 반응이 일어나는 단계이다. 이때에 염증반응 및 혈액응고 반응이 수반된다.

수복기는 증식기라고도 말하며, 혈관이 새로 생기고 손상된 부위가 늘어나 손상 부위의 회복이 일어나는 단계이다. 이 시기에서는 활발한 세포증식 또는 결합조직의 일종인 육아조직내의 세포간 물질인 콜라젠이나 프로테오글라이칸의 활발한 합성이 이루어져 표피 세포가 가동성을 획득하고, 분열증식해서 표피조직을 재생한다.

세 번째 단계인 반흔화 단계는 수복기에 보여진 활발한 세포의 증식은 느려지고, 콜라젠 섬유가 가교되면서 손상 부위의 물리적 강도가 증대된다. 최종적으로, 혈관계도 퇴축하고 주위의 정상 조직과는 다른 조직이 손상 부위에 자리잡게 된다. 상기와 같은 단계를 반복함으로써, 신체의 상처가 치유되게 된다.

정맥저류 궤양(Venous stasis ulcers), 욕창(pressure sore), 외과 수술상의 상처(surgical wounds), 화상(burn wound) 등과 같은 상처 치료는 피부가 손상되어 피부 일부가 없거나 크게 훼손된 상태이기 때문에 섬유 드레싱을 주로 이용한다. 섬유 드레싱 이외에도 부직포 또는 여러 가지 합성제품이 대체되어 사용되어 왔다.

상처가 치유되기 위한 모든 경우에 새로운 육아조직이 생성되어야 하고, 이러한 육아조직은 상처 위에 존재하면서, 상처 분비물을 흡수하지 못하는 괴사조직과 양립할 수 없다. 따라서, 괴사조직의 제거는 상처 치유과정에서 선행되어야 한다. 이러한 괴사조직의 제거 방법으로는 효소이용법 및 화학약품 처리법이 있다.

효소이용법은 통상적으로 차아염소산염(alkaline hydrochlorite) 용액을 드레싱에 적셔서 사용하게 된다. 그러나, 드레싱이 건조되어 교환하거나 제거할 경우, 정상조직의 건조가피(eschar)를 손상시킬 수 있을 뿐 만 아니라 통증을 동반하게 된다. 따라서, 조직을 파괴시켜 상처에서 괴사조직을 분리시키지만 정상 세포에도 영향을 미치게 된다.

화학약품 처리법의 일례로서, 크림을 주로 사용하는데, 괴사조직을 제거하고 동시에 정상 조직을 보호하기 위하여 격리 크림(barrier cream)을 별도로 사용해야 하는 번거로움이 따른다.

그러므로 상처 치유를 위한 단계에서 정상조직을 건드리지 않고 괴사조직만을 상처로부터 용이하게 제거하기 위한 방법 및 기술에 대한 연구가 요구되고 있다.

미국 특허 제4,226,232호는 전분에 아크리로니트릴을 그라프트반응시켜 상처 치료용 수화 겔을 제조하는 방법을 기술하고 있으나 제조방법이 복잡하고, 불순물을 제거하는데 많은 문제점이 있다.

유럽 특허 제EP-A-0207022호는 흡습성 입자 및 증점제로 구성된 조성물을 공지하고 있으나, 이러한 기술은 삼출액이 과잉으로 배출되는 궤양 등의 상처에는 적합하지만 괴사조직을 제거해야 하는 경우에는 건조 속도가 너무 빠르기 때문에 외상(trauma)을 주거나 환자에게 스트레스를 줄 수 있다고 문제점이 지적되고 있다.

미국특허 제5,480,717호는 고분자 필름 상에 친수성 고분자 수용액을 도포하고 방사선을 조사하여 가교된 친수성 수화 겔을 제조하는 방법에 대해 기술하고 있다. 그러나 상기 특허는 친수성 수화 겔을 사용함으로써 상처 분비물을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있으나 궤양이나 깊은 상처에는 적용하기 어려운 단점이있다.

이외에도 미국특허 제6,022,330호는 부직포에 방사선을 조사한 다음 N-이소프로필아크릴아마이드를 그라프트 공중합시켜 부직포가 상처에 달라붙지 않는 기술을 다루고 있다.

또한 미국특허 제5,618,799호는 자당(sucrose)를 주성분으로 하고, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 메틸셀룰로오스 등을 혼합하여 상처 치료에 적용시킬 수 있는 분말을 제조하였는데, 이것은 상처에 분말로 적용하기 때문에 상처 치유 효과가 느리다는 단점이 있다.

일반적으로 상처 치료는 수분 환경을 유지하는 경우가 건조한 상태보다 치료 속도가 훨씬 빠른 것으로 이미 밝혀져 있다[Rake B.A,Appl. Nurs. Res.1998,11, 174-182.].

또한 수화 겔은 화학적인 방법 및 방사선을 이용하는 방법으로 제조되는데, 화학 가교제 또는 개시제를 첨가하여 제조하는 화학적 방법보다는 방사선 이용법은 유해한 화학 가교제 또는 개시제를 사용하지 않기 때문에 가교 후 잔류 가교제 또는 개시제를 제거할 필요가 없고, 가교와 동시에 멸균을 겸할 수 있다. 또한 가교과정에서 열을 가하지 않아도 되고, 냉각상태에서도 가교가 가능하며, 방사선 조사량의 조절만으로 조성물을 변화시킬 필요없이 물리적 특성을 자유롭게 조절할 수 있는 특성이 있다.

본 발명자들은 궤양, 화상, 창상 등의 상처 치료 및 피부 재생에 효과적으로이용될 수 있는 수화 겔을 제조하기 위해 노력한 결과, 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 제조하고, 상기 소듐 카르복시메틸셀룰로오스에 폴리올, 알긴산나트륨 및 물을 첨가한 수용액을 제조하고; 상기 수용액을 고속 분산하고 성형함으로써, 신규 수화겔을 제조하였으며, 본 발명의 수화 겔이 상처 치료에 적합하게 활용될 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 이용하여 제조할 수 있는 상처 치료용 수화 겔의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스에 알긴산나트륨 및 폴리올을 혼합한 수용액을 이용하여 제조된 상처 치료용 수화 겔 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 치환도 0.6의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 조성비를 변화시켜 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 겔화율을 측정한 것이고,

도 2는 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 치환도를 변화시켜 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 겔화율을 측정한 것이고,

도 3은 치환도 0.6의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 조성비를 변화시켜 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 팽윤도를 측정한 것이고,

도 4는 본 발명에서 제조된 수화 겔의 팽윤도를 측정한 것이고,

도 5는 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 및 글리세린의 조성비를 고정하고 알긴산나트륨의 조성비를 3, 5, 7 및 10 중량%로 변화시켜 제조된 수화 겔을 상온에서 건조시켜 무게의 변화를 측정한 것이고,

도 6a는 본 발명에서 제조된 수화겔의 상처 치유과정을 관찰하기 위한 동물실험으로 실험용 쥐의 등 부위에 상처를 낸 직후이고,

도 6b는 왼쪽 상처에 종래 상용되는 제품을 바르고, 오른쪽 상처에 본 발명에서 제조된 수화겔을 바른 후, 6 일 경과된 사진이고,

도 6c는 왼쪽 상처에 종래 상용되는 제품을 바르고, 오른쪽 상처에 본 발명에서 제조된 수화겔을 바른 후, 15 일 경과된 사진이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 알긴산나트륨 및 폴리올을 함유하는 수용액을 이용하는 수화 겔의 제조방법에 있어서, 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 10 ∼ 40 중량%를 함유하는 수용액에 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 사용한 것을 특징으로 하는 상처 치료용 수화 겔의 제조방법을 제공한다.

보다 구체적으로,

1) 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 및 증류수로 혼합된 페이스트를 포장재를 이용하여 포장하는 단계;

2) 상기 포장된 페이스트 상에 방사선을 조사하여 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 가교시키는 단계;

3) 상기 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스에 폴리올(polyol), 알긴산 나트륨, 및 물을 첨가한 수용액을 제조하는 단계; 및

4) 상기 수용액을 고속 분산하고 성형하는 단계를 포함하는 것이다.

본 발명을 하기에서 상세히 설명한다.

본 발명은 수화 겔 제조에 적합한 고분자 주원료로서, 대표적인 친수성 고분자 및 생체적합성 고분자인 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 선택하여 사용하는 것이며, 우수한 성능의 수화 겔을 얻기 위해서, 최적의 치환도를 갖는 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 선택하는 것이며, 적절한 방사선량의 조사를 통한 화학적 가교를 수행한다.

이때, "치환도"라 함은 셀룰로오스 내의 하이드록시가 카르복시메틸기로 치환된 정도를 말한다.

본 발명에서 사용되는 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 바람직한 치환도는 0.4 ∼ 2.8이며, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 2.8이다. 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 치환도가 0.4 이하이면, 방사선 조사방법으로 가교가 되지 않으므로 적당하지않다.

방사선 조사시, 건조한 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 사용하면 가교 구조를 나타내지 않으므로, 상기 단계 1에서 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 및 증류수로 혼합된 페이스트 형태로 제조한다. 이때, 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 3 ∼ 50 중량%를 함유하는 수용액에 방사선을 조사하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 농도가 10 ∼ 40 중량%가 적당하다.

또한, 단계 1의 포장단계는 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 및 증류수로 혼합된 페이스트를 외부로부터의 오염와 수분의 증발을 방지하기 위한 단계이며, 통상 사용되는 포장 재료라면 모두 가능하고, 그의 일례로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 나일론, 폴리에스테르 등과 같은 고분자 필름 또는 알루미늄 박이나 알루미늄과 고분자 필름의 라미네이트를 사용한다.

상기 단계 2의 방사선 조사 단계는 상기 수용액상의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 가교시키는 단계로서, 바람직하게는, 감마선 (γ-rays) 또는 전자선 (β-rays)을 조사하고, 더욱 바람직하게는 감마선을 사용한다.

이 때 바람직한 감마선 조사선량은 3 ∼ 200 kGy이며, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 100 kGy이고, 가장 바람직하게는 10 ∼ 70 kGy로 조사되는 것이다.

상기 단계 3에서 첨가된 폴리올(polyol)은 수분 증발을 방지 및 가소화를 목적으로 사용된 것으로서, 물과 균일하게 혼합되게 하기 위하여, 친수성 잔기를 다수 포함하며 상온에서 액상인 화합물이면 모두 사용 가능하다. 이러한 폴리올은 물의 부분압을 감소시켜 드레싱의 건조를 감소시키는 습윤제 역할을 할 뿐 만 아니라, 상처로부터 수화 겔의 제거가 용이하고, 오염조직 제거 기능과 항균 기능을 갖고 있다. 또한, 제조 중에 물 속에서 셀룰로오스의 분산을 촉진할 수 있어서 상처에 적용이 용이하고, 괴사조직에 대한 습기의 침투를 돕는다.

본 발명에서 사용된 폴리올은 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 솔비톨, 만니톨 및 폴리프로필렌옥사이드로 구성된 군에서 선택된다. 바람직하게는 글리세린, 폴리에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜을 사용한다.

폴리에틸렌글리콜을 사용할 경우, 분자량 200 ∼ 600의 범위의 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 분자량 200 ∼ 450의 범위이다. 이때, 분자량 200 이하인 경우는 드레싱으로 사용될 만한 겔강도를 얻을 수 없으며, 분자량이 과도하게 큰 경우에도 궤양에 적용성이 오히려 좋지 않다. 또한, 프로필렌글리콜은 분자량 330 ∼ 630의 프로필렌글리콜을 사용한다.

본 발명의 상처 치료용 수화 겔을 제조하기 위해서, 사용된 폴리올은 전체 중량에 대해, 10 ∼ 30 중량%를 사용하고, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 25중량%을 사용하는 것이다. 이때, 폴리올 10 중량% 이하를 사용하면, 수화 겔이 너무 빨리 건조하고, 30 중량% 이상을 사용하면 수화 겔의 점성이 너무 낮아 환부에 적용후 흘러내리는 단점이 있다.

상기 단계 3에서 첨가된 알긴산 나트륨은 베타-디-마누로닉에시드(beta-D-mannuronic acid)와 알파-엘-글루로닉산(alpha-L-guluronic acid)의 헤테로 폴리사카라이드인 알긴산에 나트륨이 부가된 것으로서, 상처 치료용 드레싱, 약물전달체, 치과용 재료, 증점제, 안정제, 점증제(viscosity imparting agent) 및 식품 첨가제로 널리 공지된 천연 고분자 물질이다.

본 발명에서는 치료 효과를 향상시킬 뿐만 아니라 수화 겔이 상처에 너무 세게 달라붙는 단점을 없애고, 건조한 경우에도 상처로부터 수화 겔을 쉽게 제거할 목적으로 사용된다.

본 발명의 상처 치료용 수화 겔을 제조하기 위해서, 알긴산 나트륨은 전체 중량에 대해, 3 ∼ 10 중량%를 사용하고, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 8 중량%를 사용한다. 이때, 3 중량% 이하이면, 수화겔을 환부에 바르고 나서 제거하기가 어려우며, 10 중량% 이상이면, 건조가 너무 빨라서 환부로부터 너무 쉽게 이탈하므로 적당하지 못하다.

본 발명의 바람직한 수화 겔은 전체 중량에 대해, 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 3 ∼ 7 중량%, 폴리올 10 ∼ 30 중량% 및 알긴산나트륨 3 ∼ 10 중량%를 함유하는 수용액을 고속 분산시키고 성형함으로써 얻을 수 있다. 이때, 고속 분산은 상기 혼합 수용액을 5 ∼ 10 분동안내에 균질하게 혼합시키는 통상의 방법을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 호모자니저를 사용하여 혼합하는 것이다.

더욱 바람직하게는 전체 중량에 대해, 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 3 ∼ 5 중량%, 폴리올 5 ∼ 15 중량% 및 알긴산나트륨 3 ∼ 8 중량%를 함유하는 것이다.

이외에도 본 발명의 수화 겔은 항균제 또는 RGD 트리펩타이드 조직-재생 촉진제를 첨가여 제조될 수 있다. 상기 항균제의 일례로는 클로라민, 클로로헥시딘, 설파디아진, 실버나이트레이트, 실버아세테이트, 실버락테이트, 실버크로라이드, 메트로니다졸, 페니실린, 실버설페이트, 아이오다인 및 이도포비돈로 구성된 군에서 선택된 것이다.

본 발명은 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 알긴산나트륨 및 폴리올을 함유하는 수용액을 이용하여 제조된, 상처 치료용 수화 겔을 제공한다.

상기 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스는 소듐 카르복시메틸셀룰로오스가 치환도 0.5 ∼ 2.8인 것을 선택하고, 사용되는 조성비가 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 10 ∼ 40 중량%를 함유하는 수용액에 10 ∼ 70 kGy 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 얻었다.

이러한 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스는 평균 60 ∼ 85%의 겔화율을 보였으며(도 1∼도 2), 수화겔의 팽윤도는 3,000 ∼ 12,000%였고, 방사선 조사량이 증가할수록 가교의 정도가 증가하기 때문에 팽윤도가 감소하는 경향을 보였다(도 3).

또한, 본 발명은 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스에 폴리올, 알긴산나트륨 및 물을 첨가한 수용액을 고속 분산하여 성형하여 수화겔을 얻음으로써, 그 제조공정이 간편하다.

본 발명의 상처 치료용 수화 겔의 팽윤도는 초기 100 분까지 250% 정도로 급격히 팽윤되었으며, 100 분 이후에는 더 이상의 중량 증가가 관찰되지 않았다(도 4).

이러한 본 발명의 수화 겔의 pH는 6.0 ∼ 8.5로서, 상처에 직접 적용할 수 있으며, 필요하다면 산 또는 알칼리를 첨가하여 pH를 조절할 수 있다.

알지네이트의 함량 증가에 따른 수하겔의 건조 속도를 검토한 결과 알지네이트의 함량에는 거의 변화가 크지 않았다(도 5).

도 6a는 본 발명에서 제조된 수화겔의 상처 치유과정을 관찰하기 위한 동물실험을 나타낸 결과로서, 실험용 쥐의 등 부위에 상처를 낸 직후이고,도 6b는 왼쪽 상처에 종래 상용되는 제품을 바르고, 오른쪽 상처에 본 발명에서 제조된 수화겔을 바른 후, 6 일 경과된 사진이고,도 6c는 15 일 경과된 사진이다.

상기의 결과에서, 상처 부위에 바른지 15일이 경과 후, 종래 상용되는 제품보다 본 발명에서 제조된 수화 겔의 경우, 상처가 더 완전하게 치료되는 관찰함으로써, 우수한 치유능력을 관찰하였다.

그러므로 본 발명의 수화겔은 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스을 사용함으로써, 잔류 개시제나 가교제를 사용하지 않기 때문에 독성 잔류의 문제점이 없다. 또한, 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스에 가소제로서 폴리올을 사용하고, 수화 겔이 상처에 너무 세게 달라붙는 단점을 없애고, 건조한 경우에도 상처로부터 수화 겔을 쉽게 제거하기 위하여 알긴산 나트륨을 추가로 함유함으로써, 상처 또는 피부에 부착 및 제거가 용이하고, 투명성과 취급 용이하다.

그리고 종래에 상용되는 제품과 비교시 보다 빠른 치유능력을 보임으로써, 궤양, 화상, 창상 등의 상처 치료, 더 나아가 피부 재생에 유용하게 이용될 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1 ∼ 22> 수화 겔의 제조 1 ∼ 22

치환도 0.6인 소듐 카복시메틸셀룰로오스를 20 중량%를 증류수와 혼합하여페이스트 상으로 만들고, 이것을 폴리에틸렌 백에 넣어 밀봉한 후, 감마선(한국원자력연구소)에 30 kGy 조사하여 가교 조성물을 얻었다.

하기표 1에 기재된 바와 같이, 상기 단계에서 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스에 글리세린, 알긴산 나트륨 및 증류수를 혼합하였다.

상기 혼합물을 호모지나이저를 이용하여 10 분간 혼합하여 본 발명의 수화 겔을 성형하여 제조하였고, 제조된 수화 겔의 물성을 조사하기 위하여 손등에 도포하여 실험한 결과를표 1에 나타내었다.

상기표 1에서 보는 바와 같이, 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 비율이 2 중량%의 경우, 낮은 점도로 인해 도포 시, 흘러내려 적당하지 못하였고 가장바람직한 물성은 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 전체 중량에 대하여 3 ∼ 5 중량%를 사용한 경우 나타났다.

글리세린은 전체 중량에 대하여, 20 ∼ 35 중량%인 경우 접착력이 강해 수 시간 경과 후에도 분리 이탈되지 않고 제거하는 데 어려움이 있었다.

상기 실시예에서 제조된 수화 겔의 제조시 사용되는 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 방사선 가교법에 대해 아래와 같이 실험하였다.

<실험예 1> 소듐 카르복시메틸셀룰로오스(CMC-Na)의 방사선 가교 및 물성 측정

소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 조성비에 따른 겔화율 측정

치환도 0.6의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 20, 30 및 40 중량%를 증류수에 각각 녹이고, 폴리에틸렌 백에 5 g씩 각각 넣어 포장한 다음, 질소로 퍼징하였다. 밀봉한 후 10, 20, 30, 50 및 70 kGy로 방사선 조사하여 가교 시료를 제조하였다. 감마선 조사 방법으로 제조된 수화 겔을 포장지에서 꺼내어 증류수에 48 시간 동안 침지시켜, 가교 되지 않는 부분은 용해시키고, 용해되지 않은 부분을 진공 오븐 60℃에서 48 시간 건조시킨 후 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 무게를 측정하였다. 수화 겔의 겔화율(gel content)은 수학식 1에 의해 계산하였다.

상기의 결과를도 1에 나타내었으며, 방사선 조사선량 10 ∼ 30 kGy 조건에서는 겔화율이 급격히 증가하였으며, 30 kGy 이상에서는 거의 증가하지 않았다.

또한 높은 중량%의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 녹여 가교시킬수록 가장 높은 겔화율을 나타내었지만, 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 40 중량% 이상을 물에 용해시키기에는 어려운 문제점이 있었다.

소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 치환도에 따른 겔화율 측정

소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 치환도 0.60, 0.85, 1.30 및 2.10을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실험예 1의 단계 1과 동일한 방법으로 실시하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 제조하였다. 상기 결과를도 2에 도시하였다.

도 2에서 보는 바와 같이, 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 치환도가 증가할수록 겔화율이 증가하는 경향을 보였다. 이때, 바람직한 소듐 카르복시메틸셀룰로오스의 치환도는 0.5 ∼ 2.8이였고, 더욱 바람직하게는 0.6 ∼ 2.1이였다.

가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 수화 겔의 팽윤도 측정

상기 실험예 1에서 제조된소듐 카르복시메틸셀룰로오스 수화 겔을 폴리에틸렌 백에서 꺼내어 증류수에 48 시간 동안 침지시킨 후, 셀룰로오스 종이로 수화 겔 표면의 물을 닦은 다음 팽윤된 겔무게를 측정하였다. 상기 무게를 잰 수화 겔을 다시 진공 오븐 60℃에서 48 시간 건조시킨 후, 건조된 겔무게를 측정하였다. 이때, 수화 겔의 팽윤도(Degree of swelling)는 하기 수학식 2에 의해 계산하였다.

가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 수화 겔의 팽윤도 결과는도 3에 나타내었다.도 3에서 보는 바와 같이, 가교된 소듐 카복시메틸셀룰로오스 수화 겔의 팽윤도는 3,000 ∼ 12,000%였고, 이러한 결과는 감마선 조사량이 20, 30, 50 및 70 kGy로 증가할수록 가교의 정도가 증가하기 때문에 팽윤도가 감소하는 경향을 보였다.

상기 실험예 1에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 소듐 카르복시메틸셀룰로오스가 치환도 0.5 ∼ 2.8인 것을 선택하고, 사용되는 조성비로는 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 10 ∼ 40 중량%를 함유하는 수용액에 방사선을 조사하는 것이며, 이때 방사선의 바람직한 조사선량은 10 ∼ 70 kGy임을 확인하였다.

<실험예 2> 제조된 하이드로콜로이드 겔의 팽윤도 측정

상기 실시예 14에서 제조된 수화 겔을 지름 5.7 cm 및 두께 0.5 cm 크기로 필름을 제조하여 건조시켰다. 상기 필름을 증류수에 침지시킨 후 셀룰로오스 종이로 수화 겔 표면의 물을 닦고, 시간 별로 팽윤된 수화 겔 필름의 무게를 측정하였다. 팽윤도는 상기 수학식 2에 의해 계산하였으며, 이에 대한 결과는도 4에 도시하였다.

도 4에서 보는 바와 같이, 초기 100 분까지 팽윤도가 250% 정도로 급격히 팽윤되었으며, 100 분 이후에는 더 이상의 중량 증가가 관찰되지 않았다.

<실험예 3> 제조된 하이드로콜로이드 겔의 건조속도 실험

상기 실시예 13 ∼ 16에서 제조된 바와 같이, 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 4중량% 및 글리세린 10중량%을 고정하고 알긴산나트륨 조성비를 각각 3, 5, 7 및 10중량%로 변화시켜 수화 겔을 제조하였다. 상기 실시예에서 제조된 각각의 수화 겔을 5.7 cm 및 두께 0.5 cm 크기로 필름을 제조하여 페트리디쉬에 10 g을 담고 상온에서 건조를 시키면서 무게의 변화를 측정하여도 5에 나타내었다.

도 5에서 보는 바와 같이, 알긴산나트륨 조성비를 각각 3, 5, 7 및 10 중량%로 변화시켜 제조된 수화 겔은 시간에 따른 건조속도가 큰 차이는 없었으나 알긴산나트륨 함량이 높은 실시예 16의 수화 겔이 상대적으로 빠르게 건조되는 경향을 나타내었다.

<실험예 4> 수화 겔을 이용한 동물 실험

상기 실시예에서 제조된 수화겔에 대한 상처 치유 능력을 실험하기 위하여 하기와 같이 실시하였다.

본 실험을 위하여 180 g의 실험용 흰 쥐의 등 부위에 반경 1 cm 정도 피부를 절단하여 인위적으로 상처를 낸 후, 왼쪽 상처에는 종래 상용되는 C 사의 수화 겔을 바르고, 오른쪽 상처에는 본 발명에서 제조된 수화 겔을 바르고 3일 간격으로 상처를 확인하였다. 상기와 같은 방법으로 15 일 동안 상처 치유과정을 관찰하였다.

도 6a는 실험용 쥐의 등 부위에 상처를 낸 직후의 사진이고,도 6b는 왼쪽 상처에 종래 상용되는 제품을 바르고, 오른쪽 상처에 본 발명에서 제조된 수화겔을 바른 후, 6 일 경과된 사진으로서, 두 경우 유사한 상처 크기를 나타내고 있었다.

그러나,도 6c는 왼쪽 상처에 종래 상용되는 제품을 바르고, 오른쪽 상처에 본 발명에서 제조된 수화겔을 바른 후, 15 일 경과된 사진으로서, 종래 상용되는 제품보다 본 발명에서 제조된 수화 겔의 경우, 상처가 더 완전하게 치료되었음을 관찰하였다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스에, 폴리올, 알긴산나트륨 및 물을 첨가한 수용액을 제조하고 상기 수용액을 고속 분산하고 성형함으로써, 상처 치료용 수화 겔을 얻었다. 따라서, 본 발명의 제조방법은 방사선 조사를 이용함으로써 잔류 개시제나 가교제를 사용하지 않기 때문에 독성 잔류의 문제점이 전혀 없으며, 방사선 조사로 제조된 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스에, 폴리올, 알긴산나트륨 및 물을 첨가한 수용액을 고속 분산하여 성형하는 것으로서, 그 제조 공정이 간편하다. 또한, 본 발명의 수화겔은 상처 또는 피부에 부착 및 제거가 용이하고, 투명성, 취급 용이성 등의 장점을 가질 뿐 만 아니라, 종래에 상용되는 제품과 비교시 보다 빠른 치유능력을 보임으로써, 궤양, 화상, 창상 등의 상처 치료, 더 나아가 피부 재생에 유용하게 이용될 수 있다.

Claims (9)

1. 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 알긴산나트륨 및 폴리올을 함유하는 수용액을 이용하는 수화 겔의 제조방법에 있어서, 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 10 ∼ 40 중량%를 함유하는 수용액에 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 사용한 것을 특징으로 하는 상처 치료용 수화 겔의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 소듐 카르복시메틸셀룰로오스가 치환도 0.5 ∼ 2.8 인 것을 특징으로 하는 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제조방법이 1) 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 및 증류수로 혼합된 페이스트를 포장재를 이용하여 포장하는 단계;

   2) 상기 포장된 페이스트 상에 방사선을 조사하여 소듐 카르복시메틸셀룰로오스를 가교시키는 단계;

   3) 상기 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스에 폴리올(polyol), 알긴산 나트륨, 및 물을 첨가한 수용액을 제조하는 단계; 및

   4) 상기 수용액을 고속 분산하고 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수화 겔의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 수용액이 전체 중량에 대해, 소듐 카르복시메틸셀룰로오스 3 ∼ 7 중량%, 알긴산나트륨 3 ∼ 10 중량%, 폴리올 10 ∼ 30 중량%를 함유하는 수용액인 것을 특징으로 하는 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 조사된 방사선은 감마선 또는 전자선인 것을 특징으로 하는 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 방사선이 10 ∼ 70 kGy 조사된 것을 특징으로 하는 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 폴리올은 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 솔비톨, 만니톨 및 폴리프로필렌옥사이드로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서, 폴리올은 글리세린, 분자량 200∼600의 폴리에틸렌글리콜 또는 분자량 330∼630의 프로필렌글리콜에서 선택된 것을 특징으로 하는 제조방법.
9. 방사선을 조사하여 가교된 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 알긴산나트륨 및 폴리올을 함유하는 수용액을 이용하여 제 5 항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 상처 치료용 수화 겔.