KR0153754B1 - 수술용 봉합사용 코팅 조성물 및 이를 적용한 봉합사 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 수술용 봉합사에 코팅하는 조성물 및 이를 적용하여 제조된 봉합사가 개시된다. 즉, 유기용매에 불용성인 분말상 윤활제 및 계면활성제로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 하나와 이를 봉합사에 고정시키기 위한 고분자 물질을 50중량%이상:50 중량% 이하의 비율로 유기용매 중에 포함하는 조성물을 코팅한 수술용 봉합사는 매듭 미끄러짐성과 매듭 견고성을 동시에 만족시킬 수 있다.

Description

수술용 봉합사용 코팅 조성물 및 이를 적용한 봉합사

본 발명은 외과분야에 사용되는 수술용 봉합사용 코팅 조성물 및 이 조성물로 코팅된 수술용 봉합사에 관한 것이다.

수술용 봉합사는 시술성 및 흡수율 등을 향상시키기 위해 코팅하여 사용되어 왔다. 예를 들어, 미국 특허 제3,297,030호는 폴리글리콜산계 외과용 봉합사를 실리콘 또는 밀랍으로 코팅하는 방법을 개시하고 있으나, 이 방법은 봉합사 자체가 체내에서 흡수된 뒤에도 코팅물질이 즉시 흡수되지 않고 조직에 잔류한다는 단점이 있다. 또한, 미국 특허 제4,027,676호는 고분자 표면막 형성물질, 소수성 물질, 윤활제 등을 포함하는 다성분계의 코팅용 조성물을 개시하고 있으나 여러 성분을 배합하는데 어려움이 있고; 미국 특허 제4,047,533호에서는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체인 윤활제를 봉합사용 코딩제로 사용하고 있으나 실제 수술시에 수분 및 혈액에 의해 봉합사가 습윤되면 매듭의 미끄러짐이 없어져서 시술에 불편하다는 단점이 있다.

따라서, 많은 연구자들이 수분이나 체액, 혈액 등에 의해 습윤된 상태에서도 봉합사의 매듭이 잘 미끄러져 내려가록 하는 기술을 연구 개발하고 있다. 미국 특허 제4,624,256호에서는 카프로락톤 중합체, 90% 이상의 카프로락톤과 다른 흡수성 단량체가 서로 공중합된 공중합체, 또는 상기 카프로락톤 중합체나 공중합체가 50% 이상을 차지하고 나머지는 다른 흡수성 윤활제로 구성된 블렌드를 코팅 조성물로 개시하고 있다. 미국 특허 제4,788.979호는 50 내지 80%의 카프로락톤과 락티드, 락톤 또는 카보네이트의 공중합체를 코팅조성물로서 개시하고 있으며; 미국특허 제4,994,074호에서는 과량의 카프로락톤과 소량의 글리콜라이드 또는 글리콜산의 공중합체를 코팅조성물로 사용하고 있다.

이와 같이 코팅조성물로 카프로락톤 중합체 또는 공중합체를 이용한 많은 특허들이 이미 개시되어 있으나, 이들은 단지 습윤상태에서도 매듭이 잘 미끄러지도록 하는 측면을 강조하여 이를 개선시키기 위한 방법만을 발전시켰기 때문에 시술성에 있어서는 많은 향상이 되었지만, 매듭 미끄러짐성이 개선됨에 따라 매듭이 상처부위의 반대쪽으로 보다 쉽게 미끄러짐으로써 상처부위를 단단히 묶어야 하는 봉합사 고유의 성능, 즉 매듭의 견고성은 저하되었다는 단점을 갖는다.

지금까지 다른 연구자들에 의해 개발된 방법은 코팅 조성물에 봉합사를 구성하는 주성분을 일부 첨가하여 공중합체 또는 블렌드를 제조함으로써 코팅 조성물과 봉합사간의 친화력을 높여 서로 잘 부착될 수 있도록 하는 것이었다. 이렇게 제조된 코팅 조성물은 통상의 시술시 매듭에 가해지는 압력하에서는 벗겨지지 않으므로, 매듭이 묶어져 상처부위로 미끄러져 내려간 이후에 다시 반대 방향으로의 미끄러짐도 쉽게 일어났던 것이다. 이를 개선하기 위하여 봉합사에 함유된 코딩조성물의 함량을 적절하게 조절함으로써 습윤시 매듭의 미끄러짐성과 매듭의 견고성은 달성될 수 없기 때문에 수술후 종종 봉합부위가 풀려 상처가 벌어지는 등의 문제점이 있어 왔다.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점들을 해결하고 매듭의 미끄러짐성과 매듭의 견고성을 동시에 달성하여 보다 개선된 수술용 봉합사를 제공하고자 거듭 연구한 끝에 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 봉합사의 매듭 미끄러짐성 및 매듭 견고성을 동시에 제공하는 수술용 봉합사용 코팅 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 코팅 조성물이 적용된, 매듭 미끄러짐성 및 매듭 견고성이 향상된 수술용 코팅 봉합사를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수술용 봉합사용 코팅 조성물은 유기용매에 불용성인 분말상 윤활제 및 계면활성제로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 하나와 이를 봉합사에 고정시키기 위한 고분자 물질을 50중량% 이상:50 중량% 이하의 비율로 유기용매중 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 수술용 봉합사는 상기 코팅 조성물이 도포 건조하여 된 것임을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

봉합사를 구성하는 물질이 소수성인 경우에는, 코팅 조성물도 소수성일 때 상호간에 친화력이 존재하여 부착이 용이하고 봉합세에 코팅된 막의 탈착이 어렵게 되는 반면, 코팅 조성물을 친수성으로 하게되면 친화력이 없어 봉합사 표면에 부착시키는 것이 어렵게 되고 코팅막 형성이 불가능하게 된다. 그러나 코팅 조성물로서 소수성 물질과 친수성 물질을 함께 적절한 비율로 배합하여 사용하게 되면, 봉합사의 구성물질이 소수성이거나 친수성이거나에 관계없이 코팅제의 표면 부착이 용이하고 통상의 시술시 매듭이 미끄러지는 일정 압력하에서 코팅의 탈착도 용이하게 될 수 있다.

또한, 봉합사 물질이 소수성이고 코팅 조성물 중 한 성분이 소수성이거나 봉합사 물질이 친수성이고 코팅 조성물중 한 성분이 친수성일 경우 다른 성분이 유기용매에 불용성이고 분말상으로 봉합사의 코팅된 피막에 고르게 분산시킬 수 있는 것이라면, 이들의 배합 비율을 적절히 조절함으로써 봉합사의 표면 부착이 용이하면서도 일정 압력하에서 이 입자들이 코팅된 피막이 물리적으로 벗겨지도록 하여 코팅의 탈착을 용이하게 할 수 있다.

이러한 점을 고려하여 본 발명에서는, 친수성과 소수성 부분이 공존하고 있는 계면활성제와 이 계면활성제를 고정시켜 주는 고분자 물질로 이루어진 2성분계 조성물; 유기용매에 불용성이면서 분말상태로 되어 있는 윤활제와 이를 고정시켜 주는 고분자 물질로 이루어진 2성분계 조성물; 또는 상기 계면활성제, 상기 윤활제 및 이들을 고정시켜 주는 고분자 물질로 이루어진 3성분계 조성물을 봉합사에 적용함으로써, 통상의 시술시 매듭이 미끄러지는 압력하에서 고분자 물질로 코팅된 층이 파괴되어 매듭이 상처부위 방향으로 미끄러질 때 매듭에 밀려 제거될 수 있도록 하였다. 이에 따라, 상처부위 방향으로의 미끄러짐은 가능하게 되지만 이미 미끄러진 부위의 봉합사 표면은 코팅된 층이 제거되어 있으므로 반대방향으로의 미끄러짐이 방지되기 때문에, 매듭 미끄러짐성과 매듭견고성을 동시에 달성할 수 있게 된 것이다.

즉, 본 발명에서는 매듭 미끄러짐성과 매듭 견고성이라는 다소 상반되는 효과를 얻기 위해서는, 매듭이 미끄러질때 봉합사 표면에 적용된 코팅 조성물이 제거되면서 미끄러져야만 가능한 것이라는 점을 기초로 하고 있다.

본 발명의 코팅 조성물에서는 고정화용 고분자를 공통적으로 사용하고, 여기에 계면활성제 및 /또는 유기용매에 불용성인 분말상 윤활제를 첨가하는 2성분계 또는 3성분계의 조합이 가능하지만, 효과의 증대를 위해서는 한정된 범위내에서 2종 이상의 물질을 선택하여 총4성분 이상의 조성도 가능하다.

계면활성제는 친수성기와 소수성기를 모두 포함하고 있는 것으로 통상적으로는 상온에서 고체이거나 경우에 따라서는 상온에서 액체인 것도 존재한다. 본 발명의 코팅 조성물에 사용하는 계면활성제로서는 폴리에틸렌옥사이드와 지방산 에스테르의 공중합체, 및 폴리에틸린옥사이드와 폴리프로필렌옥사이드의 공중합체로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 하나가 바람직하고, 폴리에틸렌옥사이드와 지방산 에스테르의 공중합체가 더욱 바람직하다. 시판되는 것으로는 상품명이 폴록사머188(폴리에틸렌옥사이드와 폴리프로필렌옥사이드의 공중합체)인 것과 폴리솔베이트80(폴리옥시에틸렌솔비탄 모노올레이트)인 것등을 에로 들 수 있다.

유기용매에 불용성인 분말상의 윤활제로는 탄소수 6이상의 지방산 염이 바람직하고, 특히 마그네슘 스테아레이트가 더욱 바람직하다.

상기 계면활성제 및/또는 윤활제를 봉합사 표면에 고정하기 위한 고분자로는 폴리카프로락톤이 바람직하다.

코팅 조성물중 고정화용 고분자가 없이 계면활성제 및/또는 윤활제만으로 구성될 경우에는 막형성이 되지 않고, 반대로 고정화용 고분자만으로 구성될 경우에는 봉합사의 마찰력을 감소시키는 계면활성제 및/또는 윤활제가 없어서 매듭이 미끄러지지 않거나 코팅 피막에 밀리면서 덩어리를 만들어 미끄러짐성이 감소된다. 따라서, 매듭 미끄러짐성과 매듭 견고성을 동시에 달성시키기 위해서는 고정화용 고분자 물질과 계면활성제 및/또는 윤활제 성분을 최적비로 사용하는 것이 중요하다. 본 발명의 코팅 조성물 성분중, 계면활성제로서 폴리솔베이트80은 외관을 유연하게 만드는데 도움을 주며, 유기용매에 불용성인 분말상의 윤활제로서 마그네슘 스테아레이트는 코팅된 피막을 물리적으로 벗겨내는 작용을 하며 매듭 견고성을 우수하게 하는데 도움을 준다.

본 발명의 코팅 조성물에 있어서, 유기용매에 불용성인 분말상 윤활제 및/또는 계면활성제와 고정화용 고분자 물질은 50중량%이상:50중량% 이하로 사용한다. 특히, 고정화용 고분자물질은 20 내지 50중량%인 것이 바람직하고, 40 중량% 내지 45중량 %가 더욱 바람직하다. 또한, 코팅조성물의 고형성분으로서 고정화용 고분자 물질을 제외한 기타 성분의 함량은 50 내지 80중량%인 것이 바람직하며, 60중량%이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 기타 성분은 계면활성제 단독일 수도 있고 유기용매에 불용성인 분말상의 윤활제일 수도 있으며, 또한 이들 두 성분의 혼합물일 수도 있다. 이 때 두성분의 혼합물인 경우에는 계면활성제의 함량을 총 기타 성분의 17 내지 33중량%로 하는 것이 바람직하다.

한편, 유기 용매로는 지방족 유기용매 또는 방향족 유기 용매를 사용할 수 있으며, 지방족 유기용매로는 예를 들어 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 1,1,2-트리클로로에탄, 아세톤, 아세토니트릴, 에탄올 등이 포함되고, 방향족 유기용매로는 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등이 포함된다.

상기 코팅 조성물을 유기 용매에 분산시킨 후, 이를 분사 또는 침지 등과 같은 적절한 방법으로 봉합사에 도포하고, 유기용매를 증발 제거한 다음 건조시킴으로써, 매듭 미끄러짐성과 매듭 견고성이 우수한 본 발명의 수술용 코팅 봉합사를 얻을 수 있다. 경우에 따라, 상기 봉합사중 코팅제의 함량을 증가시키기 위해 봉합사를 코팅 조성물 용액에 침지시킨후 유기용매를 증발시키는 공정을 2회 이상 반복할 수도 있으며, 바람직하게는 상기 공정을 1 내지 2회 반복한다. 건조후의 코팅된 봉합사에서 코팅제의 함량은 코팅전의 봉합사 중량을 기준으로 6내지 18 중량%인 것이 바람직하다.

본 발명의 코팅 조성물은 어떠한 재료의 봉합사에도 적용할 수 있으며, 특히 합성 흡수성 봉합사, 예를 들면 폴리글리콜산, 락티드와 글리콜라이드의 공중합체, 폴리-p-디옥사논 등 합성 비흡수성 봉합사, 예를 들면 폴리에스테르계, 폴리아미드계 봉합사에 유용하며, 실크 또는 캣거트와 같은 천연 봉합사에도 또한 적용가능하다.

봉합사는 상기 원료 물질들을 용융 방사하여 실을 생성시킨후, 3가닥 이상의 실을 브레이드 공정에 의해 봉합사로 제조한다. 브레이드 공정이란 실을 꼬는 것으로서 3가닥 이상부터 브레이드가 가능하며, 통상적인 수술용 봉합사는 일반적으로 3가닥, 8가닥, 12가닥 또는 16가닥으로 브레이드되며, 경우에 따라 그 이상의 가닥수로도 브레이드 가능하다.

이하에서, 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시태양을 구체적으로 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

[실시예 1]

화학적으로 순수하고 건조된 글리콜라이드를 중합하여 수평균 분자량 50,000내지 100,000정도의 고분자량을 갖는 폴리글리콜산을 얻은 후, 용융방사하여 실을 생성시켰다. 생성된 실을 브레이드 공정에 의해 봉합사로 제조하였다. 제조된 봉합사를 메틸렌 클로라이드 중의 12%의 폴리카프로락톤 P300(미국 유니온 카바이드(Union Carbide)사) 및 계면활성제로서 폴리솔베이트 80(ICI사)(4:6(w/w))의 혼합물을 포함하는 코팅용액에 침지시킨 후, 증발에 의해 유기용매를 제거하고 건조시켜 코팅된 봉합사를 얻었다. 본 실시예에서 코팅제 중 고분자 물질로 사용된 폴리카프로락톤 P300은 B형 점도계로 측정시 204℃에서 500내지 2500cps의 점도를 가졌다.

본 실시예에서 얻어진 코팅 봉합사의 외관은 깨끗하고 균일하였으며, 봉합사에 남아있는 코팅제의 양은 코팅전 봉합사 중량 기준으로 13중량%였다. 상기 코팅 봉합사의 습윤시 매듭 미끄러짐성 및 매듭 견고성은 둘다 양호하였으며, 미끄러지는 도중 코팅층이 제거되는 정도 또한 양호하였다. 상기 결과는 하기 표21에 나타내었다.

표1에서 봉합사의 습윤시 매듭 미끄러짐성 및 매듭 견고성에 대한 판정기준은 다음과 같다.

습윤시 매듭 미끄러짐성 ◎ : 한번에 목적한 부위까지 미끄러짐

○ : 미끄러짐중 한 번 정지후 미끄러짐

△ : 미끄러짐중 2번 이상 정지후 미끄러짐

× : 미끄러지지 않음.

매듭 견고성 ◎ : 매듭이 반대방향으로 미끄러지지 않음.

○ : 매듭이 반대방향으로 1cm 이내에서 미끄러짐.

△ : 매듭이 반대방향으로 1cm 이상 5cm 이하에서 미끄러짐.

× : 매듭이 반대방향으로 5cm 이상 미끄러짐.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 코팅제 및 유기용매를 각각 하기표1에 나타낸 비율로 사용하여 실시예1의 절차에 따라 코팅된 봉합사를 제조하였다. 결과를 표1에 나타낸다. 이들 조건에서 봉합사의 각 특성은 모두 양호하였다.

[실시예 3 내지 6]

코팅제 중 고분자물질로서 수평균 분자량 43,000의 폴리카프로락톤 P767(유니온 카바이드사) 및 계면활성제로서 폴리솔베이트 80과 폴록사머188(BASF사) 및 유기용매를 하기 표2에 나타낸바와 같은 비율로 사용함을 제외하고 실시예1과 동일한 절차에 따라 코팅된 봉합사를 수득하였다. 결과를 표2에 나타낸다. 이들 실시예에서 제조한 봉합사들은 각 특성중 매듭미끄러짐중 코팅제가 벗겨지는 정도가 보통으로 나타났다.

[실시예 7 내지 11]

코팅제 중 고분자물질로서 폴리카프로락톤P767 및 유기용매에 불활성인 분말상 윤활제로서 마그네슘 스테아레이트 및 유기용매를 하기 표3에 나타낸 바와 같은 비율로 사용함을 제외하고 실시예1과 동일한 절차에 따라 코팅된 봉합사를 수득하였다. 결과를 표3에 나타낸다.

이들 실시예에서 제조한 봉합사들은 각 특성중 봉합사의 외관이 보통으로 나타났다.

[실시예 12 내지 17]

코팅제 중 고분자물질로서 폴리카프로락톤P767 및 유기용매에 불용성인 분말상 윤활제로서 마그네슘 스테아레이트, 계면활성제로서 폴리솔베이트 및 유기용매를 하기 표4에 나타낸 바와 같은 비율로 사용함을 제외하고 실시예1과 동일한 절차에 따라 코팅된 봉합사를 수득하였다. 결과를 표4에 나타낸다.

이들 실시예에서 제조한 봉합사들은 모든 특성이 우수한 것으로 나타났다.

[실시예 18 내지 21]

290℃에서 용융점도 3,000포아즈의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하여 용융방사로 실을 형성시켰다. 다음에는 실시예1에서와 마찬가지로 브레이드와 코팅공정을 실시하여 코팅된 봉합사를 수득하였다. 결과를 표5에 나타낸다.

이들 실시예에서 제조한 봉합사들은 모든 특성이 우수한 것으로 나타났다.

[비교실시예 1 내지 3]

실시예1 및 2와 동일한 코팅제 및 유기용매를 각각 하기 표6에 나타낸 비율로 사용하여 실시예1의 절차에 따라 코팅된 봉합사를 제조하였다. 결과를 표6에 나타낸다.

[비교실시예 4 내지 9]

실시예3 내지 6과 동일한 코팅제 및 유기용매를 각각 하기 표7에 나타낸 비율로 사용하여 실시예1의 절차에 따라 코팅된 봉합사를 제조하였다. 결과를 표7에 나타낸다.

[비교실시예 10 내지 13]

실시예7 내지 11과 동일한 코팅제 및 유기용매를 각각 하기표8에 나타낸 비율로 사용하여 실시예1의 절차에 따라 코팅된 봉합사를 제조하였다. 결과를 표8에 나타낸다.

[비교실시예 14 내지 15]

실시예12 내지 17과 동일한 코팅제 및 유기용매를 각각 하기표9에 나타낸 비율로 사용하여 실시예1의 절차에 따라 코팅된 봉합사를 제조하였다. 결과를 표9에 나타낸다.

[비교실시예 16 내지 19]

실시예18 내지 21과 동일한 코팅제 및 유기용매를 각각 하기표10에 나타낸 비율로 사용하여 실시예1의 절차에 따라 코팅된 봉합사를 제조하였다. 결과를 표10에 나타낸다.

상기 실시예에서 보면, 매듭이 미끄러질때 코팅의 벗겨짐은 상기에 나타낸 코팅함량내에서 육안으로 모두 관찰 가능했으며, 코팅함량 6%에서는 벗겨짐의 정도가 매우 미세하여 현미경에 의해 관찰할 수 있었다. 코팅제의 조합에 따라 액체상으로 벗겨질때도 있고 고체상으로 벗겨질때도 있었다. 고정화용 고분자로 사용된 폴리카프로락톤의 분자량에 따른 매듭 성능의 차이는 발견할 수 없었다.

또한, 고정화용 고분자, 또는 계면활성제나 유기용매에 불용성인 분말상 윤활제를 단독으로 사용한 조성물로 코팅된 봉합사의 경우 습윤시 매듭 미끄러짐성 및 매듭 견고성이 동시에 달성될 수 없었으며, 상기 2 내지 3성분을 적절한 비로 혼합 사용함으로써 수술용 봉합사로서 요구되는 상기 특성들을 만족시킬 수 있었다. 또한, 봉합사를 코팅 조성물에 침지시킨 후 건조시키는 과정을 반복하여 코팅제 함량을 증가시킴으로써 상기 특성들에 보다 더 부합될 수 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물로 코팅된 봉합사는 습윤시 매듭 미끄러짐성 및 반대방향으로의 미끄러짐이 없는 매듭 견고성이 둘 다 우수한 개선된 수술용 봉합사로서 사용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명을 설명하였지만 본 발명의 진의를 벗어나지 않는 범위내에서 당해분야의 전문가에게 자명한 변형 및 치환은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해하여야 한다.

Claims (8)

1. 유기용매에 불용성인 입자성 윤활제와 계면활성제로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 하나(A) 및 상기(A) 성분을 봉합사에 고정시키기 위한, 고분자 물질인 폴리카프로락톤(B)을 50중량%이상:50중량%이하의 비율로 유기용매 중에 포함시킨 것을 특징으로 하는 수술용 봉합사의 코팅 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 계면활성제가 폴리에틸렌옥사이드와 지방산 에스테르의 공중합체, 및 폴리에틸렌옥사이드와 폴리프로필렌옥사이드의 공중합체로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 하나인 코팅 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 윤활제가 탄소수6이상의 지방산 염인 코팅 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 코팅 조성물중 고분자 물질이 20 내지 50중량%인 코팅 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 코팅 조성물 중 윤활제와 계면활성제 중에서 선택된 적어도 하나의 성분이 50 내지 80중량%인 코팅 조성물.
6. 제1항 내지 제3항, 제4항 및 제5항중 어느 한 항의 코팅 조성물이 도포 건조된 수술용 코팅 봉합사.
7. 제6항에 있어서, 상기 봉합사가 폴리글리콜산, 글리콜라이드와 락티드의 공중합체, 폴리아미드 및 폴리에스테르로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 하나로 되는 코팅 봉합사.
8. 제6항에 있어서, 건조된 코팅 봉합사에서 코팅제의 함량이 코팅전 봉합사의 중량을 기준으로 6 내지 18중량%인 코팅 봉합사.