KR100262142B1 - 치주조직재생용약물함유생분해성차폐막및그의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손상된 치조골의 재생을 유도하기 위한 약물을 함유하는 생분해성 차폐막 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 폴리글리콜산계 섬유로 망사를 제조하고, 생성된 망사에 생분해성 고분자 용액을 도포하여 차폐막을 제조하고, 상기 차폐막의 한쪽 또는 양쪽면에 약물을 함유하는 마이크로스피어 (microsphere)를 부가하는 단계를 포함하는, 약물을 함유하는 마이크로스피어가 고루 분산되어 있는 치주조직 재생유도용 약물 함유 생분해성 차폐막의 제조방법 및 이러한 방법에 의해 제조된 차폐막이 제공된다. 본 발명에 따른 차폐막은 치조골 재생치료에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

치주조직 재생용 약물 함유 생분해성 차폐막 및 그의 제조방법{DRUG LOADED BIODEGRADABLE MEMBRANE FOR PERIODONTIUM REGENERATION AND METHOD FOR THE PREPARATION THEREOF}

본 발명은 손상된 치조골의 재생을 유도하기 위한 약물을 함유하는 생분해성 차폐막 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

치주질환에 의해 손상된 치조골을 치료하기 위해 최근에는 인공막을 손상된 치주조직내에 새롭게 도입시킴으로써 치주조직의 치유를 증진시키고 완전한 치주조직의 복원을 유도하는 동시에 골이식 결과를 개선시켜 새로운 치조골의 생성을 유도하려는 시도가 활발히 이루어지고 있다.

손상된 치주조직에 차폐막을 외과적으로 삽입시켜 조직을 회복시키고 재생을 개선하려는 시도로서, 초기에는 밀리포어 셀룰로즈 아세테이트 여과지를 이용하여 시도하였으나 이러한 방법은 치료후 이의 제거가 어려워 실제로 임상적으로 적용하기가 곤란하였다.

최근 10여년 동안에는 새로운 차폐막 소재를 이용한 치료술이 활발히 연구되어 동물실험 및 임상실험을 통하여 조직재생 유도 가능성을 보여주었다. 임상적으로 차폐막을 도입시켜 효과적으로 치주조직의 재생을 유도한 연구결과[참고:J. Gottlow et al.,J. Clin. Perio.,13, 604-616(1986)]가 보고된 이래, 여러 가지 소재를 차폐막으로 이용하여 조직재생을 유도한 연구가 진행되어 왔다.

그물 모양의 막을 이루는 익스팬디드(expanded) 폴리테트라플루오로에틸렌은 지난 10여년간 조직 융합, 세포에 대한 폐쇄, 임상 적용성, 생체 적합성 등에서 우수성이 입증되어 이를 차폐막 소재로 이용한 조직재생 연구가 활발히 진행되고 있는 소재이나, 이는 임상 적용시켰을 때 회복시 치은 퇴축(gingival recession) 및 이에 따른 차폐막의 치관 부위로의 노출 등과 같은 문제점이 발생되었다.

다른 시도로서, 실리콘 고무, 폴리우레탄, 폴리에스테르와 같은 생체 비흡수성 소재를 조직재생 유도용 차폐막으로 동물실험 및 임상에 적용한 예가 있다. 그러나, 익스팬디드 폴리테트라플루오로에틸렌을 비롯한 이들 생체 비흡수성 소재들은 특히 외과적 시술을 통하여 조직 내부로 삽입시킬 경우, 치료 종료후에 다시 2차 제거 수술을 시행하여야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 2차 수술시 신생 조직에 농양, 상피하방증식(epithelial down growth), 치주낭 형성, 염증 등이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

따라서, 최근에는 이러한 문제점을 개선시키기 위한 시도로서 생체 적합성이면서 생체내에 흡수되는 소재를 이용한 차폐막의 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 즉, 1회 수술에 의해 차폐막을 도입하여 일정기간이 경과한 후 생체내로 흡수되도록 하는 1단계 유도조직재생 치료술에 이용하기 위한 많은 생체분해성 고분자를 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다.

한가지 실례로서, 천연 고분자인 콜라겐 차폐막이 유도 조직재생술이나 피부 또는 점막 조직의 드레싱 소재로 성공적으로 적용될 수 있으나, 이러한 물질은 단백질로서 항원성(antigenicity)을 완전히 제거하지 않을 경우 염증과 알레르기 반응을 일으킬 수 있으며, 생체 내에서의 분해속도가 일정하지 않다는 단점이 있다. 다른 예로써, 바이크릴 메쉬(vicryl mesh)라고 불리우는 락트산과 글리콜산의 공중합체인 폴리글락트산계 섬유로 촘촘히 짜여진 직물 또는 편물 형태의 폴리글락틴은 크기가 비교적 작은 미세공을 이루고 있어 고아텍스의 대체물질로 사용되고 있다. 또다른 예로써, 격자형 다공성의 생체 흡수성 차폐막으로서 폴리락트산과 시트르산의 혼합물을 이용함으로써 상피하방증식, 치은퇴축, 차폐막 노출, 치주낭 형성, 감염, 염증 등의 부작용을 상당히 감소시킨 것으로 보고되고 있다.

이상에서와 같이 손상된 치주조직에 차폐막을 외과적으로 삽입시켜 조직의 회복 및 재생을 개선하려는 시도가 계속되고 있으나, 이러한 차폐막 주위에서의 초기감염이나 체내에 매식된 후 초기의 면역반응에 의한 급성 염증 등에 의해 나타나는 상피하방증식, 치은퇴축, 차폐막 노출 가능성 등이 가장 큰 문제점으로 남아있다. 따라서 현재에는 차폐막 시술후 1 내지 2 주간 환자에게 항생제 등을 투여하는 방법을 이용하고 있으나, 이는 환자에게 시술후 번거로운 고통을 계속주어 이의 개선이 필요하다.

이러한 문제점을 해소시키기 위하여 오늘날에는 항생제나 조직재생을 유도하는 약물을 함유하는 생체분해성 고분자를 사용함으로써, 생체분해성 차폐막을 이식한후 생체분해성 고분자 표면이 침식되어 감에 따라 약물을 방출하면서 고분자 자체도 분해되어 흡수됨으로써 환자의 고통을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 보다 효과적인 치료효과를 얻을 수 있는 이식용 고분자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 이식용 고분자로는 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리락트-글리콜산 같은 합성 폴리에스테르계 물질이 주로 이용되고 있다. 폴리락트산은 폴리글리콜산과 함께 생체내 분해성 이식재로 처음 사용된 고분자로서, 이 두 고분자는 생체내에서 천연 대사물질인 락트산 및 글리콜산으로 각각 분해되어 흡수된다. 이들 두가지 고분자 물질은 약물 전달 시스템의 매트릭스나 수술용 재료의 제조시에 주로 사용되어 왔는데, 항생제, 마약길항제, 피임제, 항암제 등의 체내 전달시 미세구나 이식제의 형태로 동물에 피하 또는 정맥주사로 적용되어 그 응용성이 입증된 바 있다. 특히 마그누손 등은 폴리락트산을 유도조직재생술에서 치과용 차폐막으로 이용하여 상당한 효과를 얻었음을 보고한 바 있다[참고:J. Periodontol., 59, 1-6(1988)].

본 발명자들은 보다 효과적인 치주조직 재생 유도기능을 가지며 치료효과를 향상시킬 수 있는 약물함유 차폐막을 개발하기 위하여 연구를 진행하던 중, 생분해성 재료를 이용하여 제조한 생분해성 차폐막에 약물을 함유하는 마이크로스피어를 부가함으로써 치조골 재생치료에 유용한 약물함유 생분해성 차폐막을 제조할 수 있음을 밝혀내어 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 효과적인 치주조직 재생 유도기능을 가지며 치료효과가 개선된 치주조직 재생유도용 약물 함유 생분해성 차폐막 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 치주조직 재생용 약물 함유 생분해성 차폐막과 기존의 차폐막의 약물 방출특성을 비교하여 나타낸 것이고,

도 2는 본 발명의 치조조직 재생용 약물 함유 생분해성 차폐막과 기존의 차폐막의 물질 투과특성을 비교하여 나타낸 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 폴리글리콜산계 섬유로 망사를 제조하고, 상기 망사에 생분해성 고분자 용액을 도포하여 차폐막을 제조하고, 상기 차폐막의 한쪽면 또는 양쪽면에 약물을 함유하는 마이크로스피어(microsphere)를 부가하는 것을 포함하는 치주조직 재생유도용 약물 함유 생분해성 차폐막의 제조방법, 및 다공성의 폴리글리콜산계 망사, 생분해성 고분자층 및 약물 함유 마이크로스피어층을 포함하는 치주조직 재생유도용 약물 함유 생분해성 차폐막을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따르면 우선 연신강도가 좋은 생분해성 고분자 섬유로 지지체인 기본 망사를 제조하고, 여기에 조직재생 등 소기의 치료효과를 달성할 때까지 차단막의 역할을 수행할 수 있는 고분자 물질을 도포하므로써 얇고 우수한 강도를 가진 생분해성 차폐막을 제조한다.

고분자 용액을 피복시키기 위한 지지체 망사로는 대한민국 특허 제 40,567 호에 공지되어 있는 바와 같이, 생체 흡수성 수술용 봉합사 소재로 개발된 5.5 g/데니어 이상의 인장강도 및 15 - 150 데니어의 섬도를 갖는 폴리글리콜산계 다중섬유 또는 폴리글리콜산계 단일섬유, 또는 이와 유사한 물성을 가진 폴리락트-글리콜산 또는 폴리락트산계 다중섬유 또는 단일섬유, 또는 이들을 혼합하여 블레이딩한 섬유를 사용하여 20-100 본/인치의 섬유밀도를 갖는 편물 또는 직물을 사용한다. 폴리글리콜산 또는 폴리락트산계 고분자는 그 자체로서는 유연성이나 가소성이 매우 낮으나 이와 같이 직물 또는 편물 형태의 망사를 구성함으로써 차폐막에 인장강도 뿐만 아니라 유연성 및 가소성을 부여할 수 있다.

망사의 도포에 사용되는 고분자의 예로는 폴리락트산, 폴리락트-글리콜산, 폴리카프로락톤, 폴리하이드록시부티르산, 폴리하이드록시부티르-하이드록시발레르산 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 치료기간 동안 충분히 형태를 유지하면서 분해되지 않는 동시에 시술시의 편의와 조직 접합을 위해 유연성을 증가시키고 삽입된 조직 내에서의 국소 염증을 최소화시키기 위하여, 분해도가 느린 고분자, 예를 들면 고분자량의 폴리-L-락트산과 분자량 및 결정성이 낮은 폴리-D,L-락트산 또는 폴리락트-글리콜산, 폴리카프로락톤 등의 혼합물을 망사에 도포할 수도 있다. 일반적으로, 생분해성 고분자 소재들은 가수분해 과정에서 내부로 침투한 물에 의해 팽창되거나 부서지게 된다. 이러한 단점을 없애기 위하여, 결정성이 낮고 유연성이 높은 저분자량의 고분자를 혼합시킴으로써, 치료도중 차폐막의 구조적 붕괴를 방지할 수도 있다. 따라서 차폐막의 제조시 망사에 도포하는 생분해성 고분자는, 고분자량의 물질과 저분자량의 물질을 1:9 내지 5:5 범위의 혼합비로 적절히 혼합하여 제조될 경우 치조골재생에 적당한 기간 동안 인체내에서 가장 우수한 차폐효과를 나타낼 수 있다. 이 때 사용되는 고분자량의 물질은 보통 10만에서 40만 정도의 분자량을 갖는 것이 바람직하며, 저분자량의 물질은 4만에서 10만 정도의 분자량을 갖는 물질이 적절한 기간 동안의 분해 및 차폐효과를 유지하기에 바람직하다. 이렇게 제조된 생분해성 고분자를 망사에 도포할 때, 망사에 대한 생분해성 고분자의 중량비가 3:7 내지 6:4인 것이 가장 효과적인 차페효과를 나타낸다.

본 발명에 따르면 상술한 바와 같이 제조된 차폐막에 약물 함유 마이크로스피어를 부가한다.

효과적인 치주조직 재생유도 기능을 갖는 차폐막을 제공하기 위하여 사용되는 항생제 등과 같은 약물은, 시술후의 염증 치료를 위하여 1 내지 2 주일의 비교적 짧은 기간내에 투약하는 것이 효과적이며, 또한 항생효과 뿐만 아니라 골재생 유도효과가 있는 것으로 보고되어 있는 테트라사이클린과 동일 계열의 항생제, 예를들면 미노사이클린, 독시사이클린 등은 약 2주 내지 4주, 바람직하게는 약 2주 내지 3주 정도까지 방출되도록 방출농도를 저농도로 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 골재생을 촉진시키는 성장인자, 예를 들어 인슐린 유사 성장인자 또는 혈소판 유래 성장인자 등은 그들의 골재생 효과가 극대화 되도록 약 4 주 이상 일정한 농도로 방출되는 것이 좋다.

따라서, 차폐막 시술후 투여될 약물에 따라 2 내지 4 주일 정도까지 약물을 일정한 농도로 방출되도록 방출속도를 조절하여야 하며, 차폐막에 되도록 적은 양의 마이크로스피어를 부가할 수 있도록 마이크로스피어내에 20 중량% 이상의 약물이 함유되도록 하여야 한다.

본 발명에 사용된 마이크로스피어를 제조하기 위하여 사용된 생분해성 고분자는 약물의 방출을 2내지 4주일정도까지 유지하기위하여 약 6,000내지 100,000 정도의 분자량을 사용해야 하며, 바람직하게는 10,000 내지 20,000 범위의 분자량을 갖는 생체분해성 고분자, 예를 들면 락트산의 단독중합체 또는 락트산과 글리콜산의 공중합체로 제조한다. 본 발명에 사용된 마이크로스피어는 1 내지 20㎛ 범위의 크기를 가지는 것이 바람직하며, 1㎛보다 작으면 마이크로스피어내의 약물의 절대함유량이 10 중량% 이하로 떨어져 적절한 약물방출효과를 기대하기 어려우며, 20㎛보다 큰 크기의 마이크로스피어를 차폐막에 부가할 경우에는 차폐막의 표면이 거칠어지고 자체의 응집현상 등으로 인해 표면의 불균일화가 일어나므로 적절한 크기의 마이크로스피어를 차폐막에 도입하는 것이 중요하며, 하기에서와 같이 제조할 수 있다.

유기 용매에 용해되고 비교적 안정한 항생제의 경우에는, 락트산의 단독중합체 또는 락트산과 글리콜산의 공중합체를 유기 용매 중에 용해시키고, 이 용액에 직경 2㎛ 이하로 잘게 분쇄된 약물 가루를 첨가한 다음 잘 혼합하여 현탁액을 제조한다. 프로버형 초음파기로 약물 입자를 잘게 분쇄하여 20℃ 이하로 냉각시키고, 미리 제조한 5 내지 15 중량%의 폴리비닐알콜 수용액에 이 현탁액을 첨가한 다음 잘저어 유탁액을 형성시킨다. 유탁액의 입자가 균일해지면 20℃ 이하로 냉각시킨 과량의 증류수에 생성된 유탁액을 첨가하여 희석시키고, 실온에서 서서히 교반한 다음 유기 용매를 증발시켜 마이크로스피어를 제조한다.

성장인자와 같은 단백질 계통의 약물의 경우에는 안정성에 주의해야 하며 수용성이므로, 약물을 인산염 완충용액(pH=7.4)에 미리 용해시킨 후, 고분자가 용해되어 있는 유기 용매 혼합물에 스팬 80(span 80)과 같은 현탁제를 넣어 현탁시킨 다음(W/O emulsion method), 상기에서와 동일한 방법으로 마이크로스피어를 제조한다.

본 발명에 사용되는 약물의 예로는 플루비프로펜, 이부프로펜, 인도메타신, 나프록센, 메페남산, 미노사이클린, 테트라사이클린, 독시사이클린, 옥시테트라사이클린, 메트로니다졸, 혈소판유래 증식인자, 인슐린유사 성장인자, 상피 성장인자, 종양 증식인자 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.

이상에서와 같이 제조한 마이크로스피어를 차폐막에 부가하는 방법은 차폐막의 종류 또는 그 특성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 마이크로스피어를 카복시메틸 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로즈, 알기네이트 등과 같은 폴리사카라이드계 물질의 0.5 내지 10 중량%범위 수용액에 분산시킨 다음 바로 차폐막에 코팅시키거나, 또는 마이크로스피어가 용해된 점성 용액을 필름 캐스팅한 후, 생성된 필름이 완전히 건조되기 전에 점착특성을 이용하여 차폐막을 필름 위에 놓은 다음 약간의 압력을 가하여 압착 결합시켜 마이크로스피어를 포함하는 박막이 코팅된 차폐막을 제조할 수 있다.

마이크로스피어를 차폐막에 부가할 경우에 주의해야 할 사항은 마이크로스피어 부가에 사용되는 물질이 인체내에 삽입가능하여야 하고, 또한 이러한 물질에 의해 또는 부가방법에 의해 차폐막의 고유 물성, 예를 들면 물질투과도나 마이크로스피어의 물성, 예를 들면 약물 방출특성을 변화시키지 말아야 한다는 것이다.

이하에서 하기의 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 단지 본 발명의 바람직한 실시태양을 예시하는 것이며, 본 발명을 이들 실시예로 한정하려는 것이 아니다.

제 조 예 1 : 차폐막의 제조

섬도 75 데니아로 방사, 연신한 폴리글리콜산 다중섬유를 환편기를 이용하여 밀도 30 본/인치의 편물을 제조하였다. 이어서, 70ml의 염화메틸렌과 7ml의 에탄올혼합용매에 분자량 4만의 폴리비닐피롤리돈 2g을 용해시키고, 분자량 20만의 폴리-L-락트산 3g 및 분자량 10만의 폴리 락트-글리콜산 5g을 첨가하고, 막의 내외부에 균일한 기공을 만들기 위해 첨가제인 시트르산 나트륨 60g을 분쇄기 또는 스프레이 드라이어를 사용하여 미세 분말로 만들어 고분자 용액에 첨가한 다음 초음파로 분산시킨 후 30℃에서 12시간 이상 방치하여 고분자를 완전히 용해시켜, 제조된 고분자 용액을 폴리글리콜산 메쉬상에 도포한 다음 건조시키고 수세하여 차폐막을 제조하였다.

제 조 예 2 : 마이크로스피어의 제조

18,000의 평균 분자량을 가진 폴리-D,L-락트-글리콜산(5 g)과 2 ㎛ 이하의 입자 크기를 가진 테트라사이클린 염산염(2.2 g)을 디클로로메탄(18 ㎖)에 첨가한 다음 잘 혼합하여 현탁액을 제조하였다. 이 현탁액을 계면활성제인 폴리비닐알콜 (DP=1,500) 5 중량%를 포함하는 수용액(180 ㎖)에 첨가한 다음 10분 동안 기계 교반기로 교반(900 rpm)하여 유탁액을 제조하였다. 이를 실온에서 1시간에 걸쳐 교반(150 rpm)하면서 과량의 증류수(500 ㎖)에 서서히 첨가하였다. 마이크로스피어가 포함된 현탁수용액을 원심분리하여 마이크로스피어를 분리시킨 다음 증류수로 잘 씻어주었다. 생성된 마이크로스피어의 평균 입자크기는 10 ㎛ 이고, 테트라사이클린 염산염의 함유량은 23 중량%였으며, 회수율은 94%였다.

이와 같이 제조된, 테트라사이클린 염산염 23 중량%를 함유하는 마이크로스피어로부터 방출된 약물의 생리활성을 하기 표 1 에 나타내었으며, 고분자와의 결합에서 약물이 안정함을 확인할 수 있다.

24시간 간격으로 교체한 완충용액 중 각각 30 ㎕ 씩을 취하여 항생물질 조사용 종이 디스크(지름 6.4㎜)를 적시고 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)가 미리 접종되어 있는 아가판에 얹은 다음, 이 아가판을 배양하여 균의 성장이 억제된 영역의 지름을 측정하는 방법으로 마이크로스피어로부터 방출된 약물의 생리활성을 측정하였다.

시간(일)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
생장억제영역의 지름(㎜)	20	21	21	20	20	20	21	20	20	19	18	14

제 조 예 3 : 마이크로스피어의 제조

약물로서 상기 제조예 2의 테트라사이클린 염산염 대신에 2.4g의 미노사이클린 염산염을 사용하는 것을 제외하고는 상기 제조예 2와 동일한 방법으로 마이크로스피어를 제조하였다. 생성된 마이크로스피어의 평균 입자크기는 10 ㎛ 이고, 미노사이클린 염산염의 함유량은 26 중량%였으며, 회수율은 95%였다.

제 조 예 4 : 마이크로스피어의 제조

16,000의 평균 분자량을 가진 폴리 D,L-락트산(5 g)과 2 ㎛ 이하의 입자 크기를 가진 플루비프로펜(2.5 g)을 디클로로메탄(20 ㎖)을 사용하여 현탁액을 제조한다는 것을 제외하고는 제조예 2와 동일한 방법으로 마이크로스피어를 제조하였다. 생성된 마이크로스피어의 평균 입자크기는 10 ㎛ 이고, 플루비프로펜의 함유량은 27 중량%였으며, 회수율은 96%였다.

제 조 예 5 : 마이크로스피어의 제조

약 0.5 ㎖의 인산염 완충용액(pH=7.4)에 혈소판 유래 성장인자(PDGF, 400 ng)을 첨가하여 용해시킨 다음, 이를 16,000의 평균분자량을 가진 폴리 D,L-락트산(2 g)과 스판 80(span 80)(0.09 g) 및 디클로로메탄(9 ㎖)이 혼합된 용액에 첨가하여 프로버형 초음파기로 분산시켜 W/O 현탁액을 제조하였다. 이 현탁액을 계면활성제인 폴리비닐알콜(DP=1,500) 10 중량%를 포함하는 수용액(70 ㎖)에 첨가한 다음 10분 동안 기계 교반기로 교반(800 rpm)하여 유탁액을 제조하였다. 이를 실온에서 1시간에 걸쳐 교반(150 rpm)하면서 과량의 증류수(250 ㎖)에 서서히 첨가하였다. 마이크로스피어가 포함된 현탁수용액을 원심분리하여 마이크로스피어를 분리시킨 다음 증류수로 잘 씻어주었다. 생성된 마이크로스피어의 평균 입자크기는 15 ㎛ 이고, 혈소판유래성장인자의 함유량은 0.002 중량%였으며, 회수율은 94%였다.

펩타이드성 약물의 전달에 있어 중요한 것은 활성의 유지에 있으며, 차폐막 도입후의 활성의 변화를 고찰하기 위하여 혈소판 유래 성장인자의 마이크로스피어 제조 전후의 세포 활성도에 대한 영향을 비교함으로써 혈소판 유래 성장인자의 마이크로스피어 내에서의 안정성을 확인하여 하기 표 2에 나타내었다.

치은 섬유아세포를 0.25% 트립신-EDTA 용액으로 처리한 다음, 표준 혈구계산기를 이용하여 약 5만개의 세포주를 각각의 웰(well)에 접종하여 배양하였다. 마이크로스피어에서 방출된 혈소판 유래 성장인자와 동일한 농도의 혈소판 유래 성장인자를 각각의 웰 플레이트에 넣은 후에 배양액을 첨가하여 200 ㎕로 만든 다음, 이들을 24 시간 동안 배양하고, 이어서 생리 식염수에 용해시킨 MTT(3-(4,5- dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) 용액 50 ㎕를 각각의 웰에 첨가하여 4 시간 동안 배양시킨 후에 MTT 용액을 제거한 다음, 각각의 웰에 디메틸설폭사이드 50 ㎕를 첨가하여 포르마존 결정을 용해시켰다. 엘라이자 판독기(Elisa reader)를 이용하여 570 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로는 시료가 함유되지 않은 α-MEM 배양액을 사용하였다.

	대조군	PDGF-BB	PDGF(MS)-5	PDGF(MS)-10	PDGF(MS)-20	PDGF(MS)-30
세포 활성도(%)	100	123	121	119	122	115

PDGF-BB:마이크로스피어를 제조하지 않은 원래 상태의 혈소판유래성장인자

PDGF(MS)-5 : 마이크로스피어에서 방출된 혈소판유래성장인자-(방출일)

실 시 예 1 : 본 발명에 따른 약물 함유 차폐막의 제조

알긴산나트륨 1g을 15㎖의 순수에 용해시킨 후, 이 용액에 제조예 2에서와 같이 제조한 마이크로스피어 0.7g을 분산시켜 제조한 마이크로스피어 분산액을 제조한 다음, 제조된 분산액을 블레이더를 이용하여 약 40 내지 50㎛의 두께로 필름성형하여 필름을 형성시키고, 생성된 필름이 거의 건조되었을 때 제조예 1 에서와 같이 제조한 차폐막을 필름과 압착 결합시켜 한쪽면에 마이크로스피어가 균일하게 분산되어 있는 알긴산나트륨 박층 필름이 부가된 차폐막을 제조하였다.

실 시 예 2

하이드록시프로필메틸 셀룰로즈 1g을 15㎖의 순수에 용해시킨 다음, 제조예 3에서와 같은 방법으로 제조한 마이크로스피어 0.7g을 분산시켜 제조한 분산액을 이용하여 실시예 1에서와 같은 방법으로 약물함유 생분해성 차폐막을 제조하였다.

실 시 예 3

알긴산나트륨 1g을 15㎖의 순수에 용해시킨 다음, 제조예 4에서와 같은 방법으로 제조한 마이크로스피어 0.7g을 분산시켜 제조한 분산액을 이용하여 실시예 1에서와 같은 방법으로 약물함유 생분해성 차폐막을 제조하였다.

실 시 예 4

알긴산나트륨 1g을 15㎖의 순수에 용해시킨 다음, 제조예 5에서와 같은 방법으로 제조한 마이크로스피어 0.7g을 분산시켜 제조한 분산액을 이용하여 실시예 1에서와 같은 방법으로 약물함유 생분해성 차폐막을 제조하였다.

실 시 예 5

실시예 1에서와 같은 방법으로 제조한 약물함유 생분해성 차폐막의 약물 방출속도를 보다 지연시키기 위하여, 알긴산나트륨의 이온 형태를 칼슘으로 변환시키면 물에 대한 알긴산염의 용해도가 떨어진다는 점을 이용하여 제조된 차폐막을 5 중량%의 염화칼슘 수용액에 약 3분 동안 침지시킨 다음 건조시켰다. 이와 같은 방법으로 초기의 약물 방출량도 적고 약 4주동안 약물의 방출속도를 조절할 수 있는 차폐막을 제조할 수 있었다.

비 교 예 1

제조예 1과 같이 제조한 차폐막에 약물을 부가하기 위하여 차폐막을 10wt%의 미노사이클린 수용액에 3시간이상 침지시켜 약물이 충분히 차폐막 내부에까지 침투하여 부가하도록 한 후 상온에서 24 시간 동안 진공건조하여 약물함유 차폐막을 제조하였다.

비 교 예 2

30ml의 염화메틸렌, 8ml의 에탄올 혼합용매에 폴리비닐피롤리돈 0.5g을 용해시킨 후 분자량 20만의 폴리-L-락트산 1g, 분자량 10만의 폴리락트-글리콜산 3g 및 1g의 테트라사이클린을 넣어 초음파 분산시키고 30℃에서 12시간 방치하여 완전히 혼합한 후 30본/인치의 폴리글리콜산 망사에 코팅하여 건조함으로써 약물함유형 차폐막을 제조하였다.

효과 시험 1

상기 실시예 1 내지 5에서 제조된 본 발명에 따른 치주조직 재생유도용 약물 함유 차폐막 및 비교예 1 및 2의 차폐막들의 약물의 방출속도를 다음과 같이 측정하였다: 인산염 완충용액(20 ㎖)를 함유하는 플라스크에 각각의 약물함유 차폐막(0.5g)를 첨가하고, 37℃ ± 0.5℃의 항온 수조내에서 50 rpm의 속도로 교반하면서 24시간 간격으로 완충용액을 완전히 교체하면서 UV 분광계에서 자외선 흡광도를 각각 측정하였다(실시예 4에서 제조된 약물 함유 차폐막은 γ-섬광 계수기로 방출된 약물의 양을 정량분석하여 측정하였다).

도 1은 본 발명의 치주조직 재생용 약물 함유 생분해성 차폐막과 기존의 차폐막의 약물 방출특성을 비교하여 나타낸 것이다.

효과 시험 2

본 발명에 따른 약물 함유 차폐막의 물질투과도를 다음과 같이 측정하였다: t순환기를 사용하여 37℃ ± 0.5℃로 유지시킨 수욕에 수직막형의 cell을 설치하고 약물시료부에는 소의 혈청 알부민(bovine serum albumin)을 넣고, 투과부에는 0.01M의 인산염 완충액(pH=7.4)을 넣은 다음, 본 발명에 의한 차폐막들을 중앙부에 위치시킨 다음, 시간에 따른 알부민의 이행량을 계산하여 측정하며, 투과한 알부민의 정량적인 분석은 원자외선 분광분석기(UV spectrophotometer)를 사용하여 행하였다.

도 2는 본 발명의 치조조직 재생용 약물 함유 생분해성 차폐막과 기존의 차폐막의 물질 투과특성을 비교하여 나타낸 것으로, 여기에서 보듯이 본 발명에 따라 제조된 약물 함유 마이크로스피어가 코팅된 차폐막의 물질 투과성은 코팅되지 않은 차폐막의 투과성과 거의 차이가 없음을 알 수 있다.

본 발명에 따른 약물 함유 마이크로스피어를 포함하는 생분해성 차폐막은 약 2주 내지 4주 정도의 일정기간 동안 약물을 일정한 속도로 방출함으로써 초기의 염증반응에 의한 상피세포의 하방증식이나 치은퇴축과 같은 부작용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 차폐막이 삽입되는 부위 조직들의 생장을 보다 용이하게 조절하여 주며, 또한 차폐막 시술후 계속적인 항생제 투약으로 인한 환자의 불편함을 해소할 수 있고 또한 항생제와 같은 약물 뿐 아니라 조직의 재생을 촉진시켜 주는 물질을 마이크로스피어내에 복합적으로 함유시킴으로써 치료효과를 증대시킬 수 있어 치조골 재생치료에 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (8)

1) 폴리글리콜산계 섬유로 망사를 제조하고, 2) 상기 망사에 생분해성 고분자 용액을 도포하고, 3) 상기 고분자층의 한쪽 또는 양쪽면에, 생분해성 고분자로 제조된 약물 함유 마이크로스피어(microsphere)를 수용액에 분산시켜 제조된 분산액을 직접 코팅하거나 또는 상기 분산액을 필름으로 성형화하여 압착 결합시키는 방법으로 상기 마이크로스피어를 부가하는 것을 포함하는 치주조직 재생유도용 약물 함유 생분해성 차폐막의 제조방법.

제 1 항에 있어서,

상기 약물 함유 마이크로스피어의 압착 결합을, 폴리사카라이드의 0.5 내지 10 중량% 수용액에 약물 함유 마이크로스피어를 분산시킨 다음, 생성된 분산액을 40 내지 50㎛ 두께의 필름으로 성형한 후 필름이 완전히 건조되기 전에 필름을 압착 결합시킴으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.

제 1 항에 있어서,

상기 약물 함유 마이크로스피어의 코팅을, 폴리사카라이드의 0.5 내지 10 중량% 수용액에 약물 함유 마이크로스피어를 분산시켜 얻은 분산액을 코팅함으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.

제 2 항 내지 제 3 항에 있어서,

상기 폴리사카라이드가 메틸셀룰로즈, 카복시메틸셀룰로즈, 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로즈, 알기네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 방법.

다공성의 폴리글리콜산계 섬유로 제조된 망사; 상기 망사에 도포된, 폴리락트산, 폴리락트-글리콜산, 폴리카프로락톤, 폴리하이드록시부티르산, 폴리하이드록시부티르-하이드록시발레르산 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된 생분해성 고분자로 이루어진 고분자층; 및 상기 고분자층의 한쪽 또는 양쪽면에 부가된, 생분해성 고분자로 제조된 약물 함유 마이크로스피어(microsphere)층을 포함하는 치주조직 재생유도용 약물 함유 생분해성 차폐막.

제 5 항에 있어서,

상기 마이크로스피어가, 분자량 6,000 내지 100,000 범위의 락트산의 단독중합체, 락트산과 글리콜산의 공중합체 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된 생분해성 고분자로 제조된 것임을 특징으로 하는 차폐막.

제 5 항에 있어서,

상기 마이크로스피어의 크기가 1내지 20㎛범위이고, 약물이 2주 내지 4주동안에 걸쳐 일정하게 방출되는 것을 특징으로 하는 차폐막.

제 5 항에 있어서,

상기 약물이 플루비푸로펜, 이부프로펜, 인도메타신, 나프록센, 메페남산, 테트라사이클린, 미노사이클린, 독시사이클린, 옥시테트라사이클린, 메트로니다졸, 혈소판유래 증식인자, 인슐린유사 성장인자, 상피 성장인자, 종양 증식인자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 차폐막.

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