KR102297667B1 - Method for preparing collagen mat and collagen mat prepared therefrom - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콜라겐 매트의 제조방법 및 이로부터 제조된 콜라겐 매트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건조 ADM 콜라겐을 용매와 섞어 균질화하는 단계; 균질화된 ADM 콜라겐을 감압 여과하는 단계; 감압 여과로 수득한 ADM 콜라겐 불용분을 프레스로 가압하는 단계; 및 가압된 ADM 콜라겐을 가교제로 가교화하는 단계를 포함하는 콜라겐 매트의 제조방법 및 이로부터 제조된 콜라겐 매트에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제조공정이 간편하고 균질화가 용이한 건조 ADM 콜라겐을 사용하여 제조 비용 및 시간을 크게 절약하는 콜라겐 매트의 제조방법 및 이로부터 제조된 콜라겐 매트를 제공하는 효과가 있다.The present invention relates to a method for producing a collagen mat and a collagen mat prepared therefrom, and more particularly, to a method for preparing a collagen mat, comprising: homogenizing dry ADM collagen by mixing with a solvent; Filtering the homogenized ADM collagen under reduced pressure; pressing the ADM collagen insoluble content obtained by vacuum filtration with a press; and cross-linking the pressed ADM collagen with a cross-linking agent.
According to the present invention, there is an effect of providing a method for producing a collagen mat and a collagen mat prepared therefrom, which greatly saves production cost and time by using dry ADM collagen, which is a simple manufacturing process and easy to homogenize.
Description
본 발명은 콜라겐 매트의 제조방법 및 이로부터 제조된 콜라겐 매트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조공정이 간편하고, 균질화가 용이한 건조 ADM 콜라겐을 사용하여, 제조 비용 및 시간을 크게 절약할 수 있는 콜라겐 매트의 제조방법 및 이로부터 제조된 콜라겐 매트에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a collagen mat and a collagen mat prepared therefrom, and more particularly, to a method for manufacturing a collagen mat prepared therefrom. It relates to a method for producing a collagen mat and a collagen mat prepared therefrom.
콜라겐은 섬유상 고체로 다세포 동물에 널리 분포하고 천여 개의 아미노산이 모여 가늘고 긴 띠의 형상을 갖는 구조 단백질이다. 시판 중인 콜라겐은 대부분 물고기, 돼지 또는 소 등의 동물 조직에서 추출한 이종 콜라겐으로, 용도에 따라서 필요한 경우 면역반응을 막기 위해 효소를 사용하여 텔로펩타이드를 제거한 아텔로 콜라겐(Atelo collagen)을 사용하기도 한다.Collagen is a structural protein that is widely distributed in multicellular animals as a fibrous solid and has the shape of a long and thin band of about a thousand amino acids. Most commercially available collagen is heterogeneous collagen extracted from animal tissues such as fish, pigs, or cattle, and if necessary, atelo collagen in which telopeptide has been removed using an enzyme to prevent immune response is also used.
콜라겐은 생분해성 및 생체적합성 소재로 창상피복재, 조직수복재, 피부이식재, 뼈이식재, 세포배양 등 의료용 재료로 널리 이용된다. Collagen is a biodegradable and biocompatible material and is widely used as a medical material such as wound dressing, tissue repair, skin graft, bone graft, and cell culture.
또한 피부에서 콜라겐이 부족하거나 노화되면 피하근육의 위축으로 탄력과 윤기가 없어지고 기미, 주름, 검버섯 등이 생기며, 뼈에서 콜라겐이 부족하면 뼈가 약해지고 골다공증, 관절염, 관절통, 부종 등의 발생 위험이 높아지며, 혈관에서 콜라겐이 부족하게 되면 동맥경화, 괴혈병 등의 원인이 되는 것으로 보고되고 있다. 이러한 연유로 콜라겐은 건강보조식품, 치료제 및 화장품 등에서도 다양한 용도로 활용되고 있다.In addition, when collagen is insufficient or aging in the skin, elasticity and gloss are lost due to atrophy of the subcutaneous muscle, and spots, wrinkles, age spots, etc. occur. It is reported that a lack of collagen in blood vessels causes arteriosclerosis and scurvy. For this reason, collagen is being used for various purposes in health supplements, therapeutics and cosmetics.
콜라겐을 다양한 용도로 사용하기 위해서는 천연 상태에서 추출된 콜라겐을 해당 용도에 부합되도록 가공하여 물성을 조절해야 한다. 종래에는 무세포진피를 동결건조한 후 제품으로 가공하였는데, 이는 많은 비용이 들고 생산성이 낮은 문제점이 있으며, 특히 분쇄되기 어려운 성질로 인해 후공정 후 응용할 수 있는 섬유, 필름, 매트 등과 같은 용도에는 적용이 불가능한 한계가 있었다.In order to use collagen for various purposes, it is necessary to process the collagen extracted from the natural state to match the intended use to control the physical properties. Conventionally, the acellular dermis was freeze-dried and then processed into a product, which is expensive and has low productivity. There were impossible limits.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 제조공정이 간편하고, 균질화가 용이한 건조 ADM 콜라겐을 사용하여, 제조 비용 및 시간을 크게 절약할 수 있는 콜라겐 매트의 제조방법 및 이로부터 제조된 콜라겐 매트를 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a method for manufacturing a collagen mat that can greatly save manufacturing cost and time by using dry ADM collagen with a simple manufacturing process and easy homogenization, and manufacturing from the same An object of the present invention is to provide a prepared collagen mat.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can all be achieved by the present invention described below.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건조 ADM 콜라겐을 용매와 섞어 균질화하는 단계; 균질화된 ADM 콜라겐을 감압 여과하는 단계; 감압 여과로 수득한 ADM 콜라겐 불용분을 프레스로 가압하는 단계; 및 가압된 ADM 콜라겐을 가교제로 가교화하는 단계를 포함하는 콜라겐 매트의 제조방법 및 이로부터 제조된 콜라겐 매트를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of homogenizing a mixture of dry ADM collagen with a solvent; Filtering the homogenized ADM collagen under reduced pressure; pressing the ADM collagen insoluble content obtained by vacuum filtration with a press; and cross-linking the pressed ADM collagen with a cross-linking agent.
본 발명에 따르면 제조공정이 간편하고, 균질화가 용이한 건조 ADM 콜라겐을 사용하여, 제조 비용 및 시간을 크게 절약할 수 있는 콜라겐 매트의 제조방법 및 이로부터 제조된 콜라겐 매트를 제공하는 효과가 있다. According to the present invention, there is an effect of providing a method for producing a collagen mat and a collagen mat prepared therefrom, which can greatly save production cost and time by using dry ADM collagen with a simple manufacturing process and easy homogenization.
도 1은 본 발명에 따라 웨트 ADM 콜라겐을 95.4% 에탄올에 침지시킨 상태를 실제 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 건조 ADM 콜라겐과, 종래 기술인 동결건조로 제조된 건조 ADM 콜라겐의 SEM 이미지 사진이다.
도 3은 실시예에서 건조 ADM 콜라겐에서 ADM 콜라겐 매트까지의 실제 제조 과정을 사진으로 나타낸 공정도이다.
도 4은 실시예에서 ADM 콜라겐 매트의 실제 가교 공정을 사진으로 나타낸 공정도이다.
도 5는 실시예 1에서 제조된 ADM 콜라겐 매트의 물에 대한 저항성 테스트한 것을 실제 촬영한 사진이다. 여기에서 (a) 사진은 비가교 ADM 콜라겐 매트의 물에 대한 저항성 테스트이고, (b) 사진은 가교 ADM 콜라겐 매트의 물에 대한 저항성 테스트이다. (c) 사진은 가교 ADM 콜라겐 매트의 표면을 배율을 달리하여 촬영한 SEM 사진이다.1 is a photograph of a state in which wet ADM collagen is immersed in 95.4% ethanol according to the present invention.
FIG. 2 is an SEM image photograph of dried ADM collagen according to the present invention and dried ADM collagen prepared by freeze-drying according to the prior art.
Figure 3 is a process diagram showing the actual manufacturing process from the dried ADM collagen to the ADM collagen mat in a photograph in Example.
4 is a process diagram showing the actual cross-linking process of the ADM collagen mat in Example.
5 is a photograph actually taken of the water resistance test of the ADM collagen mat prepared in Example 1. FIG. Here, (a) photograph is a water resistance test of a non-crosslinked ADM collagen mat, and (b) photograph is a water resistance test of a crosslinked ADM collagen mat. (c) The photograph is an SEM photograph taken at different magnifications on the surface of the cross-linked ADM collagen mat.
이하 본 기재의 콜라겐 매트의 제조방법 및 이로부터 제조된 콜라겐 매트를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the method for producing the collagen mat of the present invention and the collagen mat prepared therefrom will be described in detail.
본 발명자들은 소정의 건조 콜라겐을 소정 조건 하에서 균질화, 감압 여과 및 프레스 가압 등을 거쳐 콜라겐 매트를 제조하는 경우, 종래의 pH 조절 단계 등을 생략할 수 있어 제조공정이 간편하고, 콜라겐의 균질화가 용이하여, 콜라겐 매트를 제조하는데 소요되는 비용 및 시간을 크게 절약할 수 있는 것을 확인하고, 이를 토대로 더욱 연구에 매진하여 본 발명을 완성하게 되었다. The present inventors have found that when preparing a collagen mat by homogenizing predetermined dried collagen under predetermined conditions, filtration under reduced pressure, and pressurizing, the conventional pH adjustment step can be omitted, so the manufacturing process is simple, and homogenization of collagen is easy Thus, it was confirmed that the cost and time required to manufacture the collagen mat can be greatly saved, and based on this, further research was devoted to complete the present invention.
본 발명의 콜라겐 매트의 제조방법은 건조 ADM 콜라겐을 용매와 섞어 균질화하는 단계; 균질화된 ADM 콜라겐을 감압 여과하는 단계; 및 감압 여과로 수득한 ADM 콜라겐 불용분을 프레스로 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 제조공정이 간편하고 균질화가 용이하여 콜라겐 매트의 제조 비용 및 시간이 크게 절약되는 효과가 있다.The method for producing a collagen mat of the present invention comprises the steps of homogenizing dry ADM collagen by mixing with a solvent; Filtering the homogenized ADM collagen under reduced pressure; and pressurizing the ADM collagen insoluble content obtained by vacuum filtration with a press, and in this case, the manufacturing process is simple and homogenization is easy, which has the effect of greatly saving the manufacturing cost and time of the collagen mat. .
또한 본 발명의 콜라겐 매트의 제조방법은 바람직하게는 건조 ADM 콜라겐을 용매와 섞어 균질화하는 단계; 균질화된 ADM 콜라겐을 감압 여과하는 단계; 감압 여과로 수득한 ADM 콜라겐 불용분을 프레스로 가압하는 단계; 및 가압된 ADM 콜라겐을 가교제로 가교화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 제조공정이 간편하고 균질화가 용이하여 콜라겐 매트의 제조 비용 및 시간이 크게 절약되는 효과가 있다.In addition, the method for producing a collagen mat of the present invention preferably comprises the steps of mixing dry ADM collagen with a solvent and homogenizing; Filtering the homogenized ADM collagen under reduced pressure; pressing the ADM collagen insoluble content obtained by vacuum filtration with a press; and crosslinking the pressurized ADM collagen with a crosslinking agent. In this case, the manufacturing process is simple and homogenization is easy, thereby greatly saving the manufacturing cost and time of the collagen mat.
상기 콜라겐 매트의 제조방법은 바람직하게 웨트 ADM 콜라겐을 90% 농도 이상의 유기용매에 담가 탈수하고, 탈수된 ADM 콜라겐을 유기용매와 분리한 후, 진공 또는 대기압 하에서 건조하는 건조 ADM 콜라겐의 제조 단계를 포함할 수 있고, 이 경우 제조공정이 간편하고 균질화가 용이하여 콜라겐 매트의 제조 비용 및 시간이 크게 절약되는 이점이 있다.The method for producing the collagen mat preferably includes a step of dehydrating wet ADM collagen by immersing it in an organic solvent having a concentration of 90% or more, separating the dehydrated ADM collagen from the organic solvent, and drying the dried ADM collagen under vacuum or atmospheric pressure. In this case, there is an advantage in that the manufacturing process is simple and homogenization is easy, so that the manufacturing cost and time of the collagen mat are greatly saved.
상기 건조 ADM 콜라겐은 하기 수학식 1The dried ADM collagen is obtained by the following
[수학식 1][Equation 1]
무게 손실률(%) = [(웨트 ADM 콜라겐 무게 - 건조 ADM 콜라겐 무게)/웨트 ADM 콜라겐 무게] X 100Weight Loss Rate (%) = [(Wet ADM Collagen Weight - Dry ADM Collagen Weight)/Wet ADM Collagen Weight]
로 표시되는 무게 손실률(weight loss rate)이 일례로 65 내지 85 %, 바람직하게는 68 내지 80 %, 가장 바람직하게는 70 내지 80 %일 수 있고, 이 범위 내에서 제조된 건조 ADM 콜라겐은 미끈거림이 없어지고 하드하고 터프한 성질을 가지는 효과가 있다.The weight loss rate represented by may be, for example, 65 to 85%, preferably 68 to 80%, most preferably 70 to 80%, and the dried ADM collagen prepared within this range is slippery. It has the effect of having a hard and tough nature.
상기 웨트 ADM 콜라겐은 중량 평균 분자량이 일례로 100,000 내지 1,000,000 g/mol, 바람직하게는 150,000 내지 500,000 g/mol, 가장 바람직하게는 200,000 내지 400,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 제조된 건조 ADM 콜라겐은 미끈거림이 없어지고 하드하고 터프한 성질을 가지며, 강도가 뛰어난 섬유의 제조가 가능한 이점이 있다.The wet ADM collagen may have a weight average molecular weight of, for example, 100,000 to 1,000,000 g/mol, preferably 150,000 to 500,000 g/mol, most preferably 200,000 to 400,000 g/mol, and dry ADM prepared within this range. Collagen has the advantage of being able to produce fibers with excellent strength, with no slippery properties and hard and tough properties.
본 기재에서 중량 평균 분자량은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용하는 측정방법으로 측정되는 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 GPC에 의하여 측정된 값일 수 있다.In the present description, the weight average molecular weight is not particularly limited when measured by a measurement method commonly used in the art to which the present invention belongs, and may be, for example, a value measured by GPC.
본 기재에서 ADM 콜라겐은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 인식되는 ADM 콜라겐인 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 무세포 진피 기질(Acellular Dermal Matrix)을 포함할 수 있고, 또한 말단에 텔로펩타이드를 포함하는 콜라겐과 말단에 텔로펩타이드가 제거된 아텔로콜라겐을 모두 포함할 수 있으며, 바람직하게는 세포, 지방, 바이러스, DNA 등 기타 이물질이 완전히 제거된 콜라겐을 의미할 수 있으며, 이 경우 저비용 및 간편한 공정으로도 섬유 등과 같은 다양한 용도로의 활용이 가능한 효과가 있다.In the present description, ADM collagen is not particularly limited if it is ADM collagen commonly recognized in the art to which the present invention belongs, and may include, for example, an acellular dermal matrix, and also includes a telopeptide at the terminal. It may include both collagen and atelocollagen from which telopeptide has been removed from the terminal, preferably collagen from which other foreign substances such as cells, fat, virus, and DNA have been completely removed, in this case, a low-cost and simple process It also has the effect that it can be used for various purposes such as textiles.
상기 웨트 ADM 콜라겐은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 웨트 ADM 콜라겐인 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 건조 처리 전 수분 함량이 65 내지 85 중량%인 ADM 콜라겐을 의미할 수 있으며, 바람직하게는 건조 처리 전 수분 함량이 68 내지 80 중량%인 ADM 콜라겐이고, 구체적인 예로 돼지 스킨에서 추출된 건조 처리 전 ADM 콜라겐일 수 있고, 이와 같이 돼지 유래의 ADM 콜라겐은 경제적이면서도, 실제 인체의 진피와 유사하여 세포-세포외기질의 상호작용을 도와 생체적합성이 우수한 이점이 있다.The wet ADM collagen is not particularly limited in the case of wet ADM collagen commonly used in the art to which the present invention pertains. For example, it may mean ADM collagen having a moisture content of 65 to 85 wt% before drying treatment, preferably is ADM collagen having a moisture content of 68 to 80% by weight before drying treatment, and may be ADM collagen extracted from pig skin before drying treatment as a specific example. Therefore, it has the advantage of excellent biocompatibility by helping the cell-extracellular matrix interaction.
본 기재에서 수분 함량은 본 발명이 속한 기술분야에서 측정되는 방법으로 측정될 수 있고, 일례로 오븐 건조기를 이용하여 105 ℃ 조건 하에서 무게 변화가 없을 때까지 시료를 둔 후 감량된 무게를 건조하기 전 무게로 백분율하여 측정할 수 있다.In the present disclosure, the moisture content may be measured by a method measured in the technical field to which the present invention belongs, for example, before drying the reduced weight after placing the sample until there is no change in weight under the condition of 105° C. using an oven dryer. It can be measured as a percentage by weight.
상기 ADM 콜라겐은 일례로 탈세포 처리된 ADM 콜라겐일 수 있고, 이 경우 원재료의 진피구조, 즉 3차원 구조를 그대로 유지하면서 세포의 침투 및 조직 재건이 용이하고, 물리적인 강도 또한 우수한 이점이 있다.The ADM collagen may be, for example, decellularized ADM collagen, and in this case, cell penetration and tissue reconstruction are easy while maintaining the dermal structure of the raw material, that is, the three-dimensional structure as it is, and has excellent physical strength.
상기 웨트 ADM 콜라겐은 일례로 피부, 심근막, 뼈, 연골, 소장점막하조직, 양막 및 연조직으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 조직으로부터 추출된 것일 수 있다.The wet ADM collagen may be, for example, extracted from one or more tissues selected from the group consisting of skin, myocardial membrane, bone, cartilage, small intestine submucosal tissue, amniotic membrane, and soft tissue.
상기 ADM 콜라겐의 추출은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 추출 방법에 의한 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 물리적 추출법, 화학적 추출법 및 효소처리법 등이 있다.The extraction of the ADM collagen is not particularly limited in the case of an extraction method commonly used in the art to which the present invention pertains, and examples include a physical extraction method, a chemical extraction method, and an enzyme treatment method.
본 발명의 건조 ADM 콜라겐의 제조방법은 바람직하게 웨트 ADM 콜라겐을 95 중량% 농도 이상의 유기용매에 담가 탈수시키는 단계를 포함할 수 있다.The method for producing dry ADM collagen of the present invention may include dehydration by immersing wet ADM collagen in an organic solvent having a concentration of 95 wt% or more.
상기 탈세포 처리는 일례로 탈세포 처리제를 사용하여 실시될 수 있고, 상기 탈세포 처리제는 본 발명이 속한 기술분야에서 일반적으로 사용되는 탈세포 처리제인 경우 특별히 제한되지 않고, 바람직하게는 알칼리 및 극성 용매를 포함할 수 있으며, 이러한 경우 추출된 조직 중 면역 및 이물반응 유발 물질을 제거하는 역할까지 수행하는 효과가 있다.The decellularization treatment may be carried out using, for example, a decellularization treatment agent, and the decellularization treatment agent is not particularly limited if it is a decellularization treatment agent generally used in the art to which the present invention belongs, and preferably alkali and polar It may contain a solvent, and in this case, it has an effect of even performing a role of removing substances that induce immunity and foreign body reactions from the extracted tissue.
상기 알칼리는 일례로 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 칼슘카보네이트, 수산화마그네슘, 수산화칼슘 및 암모니아 중에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 수산화나트륨일 수 있으며, 이 경우 반응 효율성이 증대되어 지방제거 및 탈세포가 용이한 이점이 있다.The alkali may be, for example, at least one selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, calcium carbonate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide and ammonia, preferably sodium hydroxide, in which case the reaction efficiency is increased to remove fat and There is an advantage that decellularization is easy.
상기 알칼리는 일례로 0.01M 내지 1M 농도 범위 내 알칼리 수용액으로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.4M 내지 0.6M 농도 범위 내 알칼리 수용액으로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 반응 효율성이 증대되는 이점이 있다.The alkali may be included as an aqueous alkali solution within a concentration range of 0.01M to 1M, for example, and preferably may be included as an aqueous alkali solution within a concentration range of 0.4M to 0.6M, there is an advantage in that the reaction efficiency is increased within this range.
본 기재에서 M 농도는 용액 부피(L)에 대한 몰(mol)수로 몰농도(mol/L)를 의미한다.In the present description, the M concentration means the molar concentration (mol/L) in the number of moles (mol) to the solution volume (L).
상기 극성 용매는 일례로 탄소수 1 내지 4의 알코올 중에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 에탄올 또는 메탄올일 수 있으며, 보다 바람직하게는 에탄올이고, 이 경우 반응 효율성이 증대되는 이점이 있다.The polar solvent may be, for example, at least one selected from alcohols having 1 to 4 carbon atoms, preferably ethanol or methanol, and more preferably ethanol, in which case reaction efficiency is increased.
상기 극성 용매는 일례로 10 내지 100 중량% 농도의 극성 용매로 포함될 수 있고, 바람직하게는 50 내지 80 중량% 농도일 수 있으며, 이 범위 내에서 반응 효율성이 증대되어 지방제거 및 탈세포가 용이한 이점이 있다.The polar solvent may be included, for example, as a polar solvent at a concentration of 10 to 100% by weight, preferably at a concentration of 50 to 80% by weight, and reaction efficiency is increased within this range to facilitate fat removal and decellularization. There is an advantage.
상기 알칼리 수용액과 극성 용매는 일례로 그 비율이 극성 용매 볼륨 100 부피%를 기준으로 1 내지 5 부피%일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 3 부피%일 수 있으며, 이 범위 내에서 반응 효율성이 증대되는 효과가 있다.The aqueous alkali solution and the polar solvent may have a ratio of, for example, 1 to 5% by volume, preferably 2 to 3% by volume, based on 100% by volume of the polar solvent volume, and the reaction efficiency is increased within this range. has the effect of being
상기 탈세포 처리 공정은 구체적인 예로 a) 생체조직 또는 피부조직으로부터 표피층과 진피층을 물리적으로 분리하는 단계, b) 분리된 표피층과 진피층에서 지방과 기저막을 제거하는 단계, c) 지방과 기저막이 제거된 표피층과 진피층을 탈세포 처리제를 사용하여 탈세포 처리하는 단계, 및 d) 탈세포 처리된 표피층과 진피층을 산을 이용하여 pH 조절하는 단계를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 반응 효율성이 증대되어 지방제거 및 탈세포가 용이한 이점이 있다.The decellularization process is a specific example of a) physically separating the epidermal layer and the dermal layer from a living tissue or skin tissue, b) removing fat and basement membrane from the separated epidermal layer and dermal layer, c) removing fat and basement membrane It may include decellularizing the epidermal layer and the dermal layer using a decellularizing agent, and d) adjusting the pH of the decellularized epidermal and dermal layer using an acid, and within this range, the reaction efficiency is increased. It has the advantage of easy fat removal and decellularization.
상기 a) 단계에서 조직으로부터 분리된 표피층과 진피층은 일례로 두께가 0.5 내지 7 mm일 수 있고, 바람직하게는 1.5 내지 6 mm일 수 있으며, 이 범위 내에서 탈세포 처리 공정의 효율성이 우수한 효과가 있다.The epidermal layer and dermal layer separated from the tissue in step a) may have, for example, a thickness of 0.5 to 7 mm, preferably 1.5 to 6 mm, and within this range, the efficiency of the decellularization treatment process is excellent. have.
본 기재에서 두께는 버니어 캘리퍼스를 이용하여 측정할 수 있다.In the present disclosure, the thickness may be measured using a vernier caliper.
본 기재의 ADM 콜라겐은 표피층과 진피층을 포함할 수 있다.The ADM collagen of the present disclosure may include an epidermal layer and a dermal layer.
상기 b) 지방과 기저막을 제거하는 단계는 바람직하게 알칼리 수용액 및 지방제거효소를 사용하여 표피층과 진피층에 붙어있는 지방 및 기저막을 제거하는 단계일 수 있고, 이 경우 반응 효율성이 증대되는 이점이 있다.The step b) removing the fat and the basement membrane may preferably be a step of removing the fat and the basement membrane attached to the epidermal layer and the dermal layer using an aqueous alkali solution and a fat removal enzyme, in which case there is an advantage in that the reaction efficiency is increased.
또 다른 예로, 상기 b) 지방과 기저막을 제거하는 단계는 바람직하게 조직으로부터 분리된 표피층과 진피층의 총 중량 1kg 대비 9 내지 12L의 용매가 필요하며 0.7 내지 1.3M 염화나트륨과 지방제거효소 0.07 내지 0.15 중량%로 처리하여 지방 및 기저막을 제거하는 단계일 수 있고, 이 범위 내에서 탈세포 효율이 크게 증대되는 이점이 있다.As another example, b) removing the fat and basement membrane preferably requires 9 to 12 L of solvent relative to 1 kg of the total weight of the epidermal and dermal layers separated from the tissue, and 0.7 to 1.3 M sodium chloride and 0.07 to 0.15 weight of the fat removal enzyme % may be a step to remove fat and basement membrane, and there is an advantage in that decellularization efficiency is greatly increased within this range.
또 다른 예로, 상기 b) 지방과 기저막을 제거하는 단계는 바람직하게 조직으로부터 분리된 표피층과 진피층의 총 중량 1kg 대비 10 내지 11L의 용매가 필요하며 0.8 내지 1.2M 염화나트륨과 지방제거효소 0.08 내지 0.14 중량%로 처리하여 지방 및 기저막을 제거하는 단계일 수 있고, 이 범위 내에서 탈세포 효율이 크게 증대되는 이점이 있다.As another example, b) removing the fat and basement membrane preferably requires 10 to 11 L of solvent based on 1 kg of the total weight of the epidermal and dermal layers separated from the tissue, and 0.8 to 1.2 M sodium chloride and 0.08 to 0.14 weight of the fat removal enzyme % may be a step to remove fat and basement membrane, and there is an advantage in that decellularization efficiency is greatly increased within this range.
상기 b) 단계는 구체적인 예로 극성 용매를 사용하여 세균과 기타 이물질을 제거하면서 지방을 제거하고 더불어 바이러스와 엔도톡신을 1차 불활성화하는 단계일 수 있고, 이 범위 내에서 탈세포 효율 및 ADM 콜라겐의 물성이 우수한 효과가 있다.As a specific example, step b) may be a step of removing fat while removing bacteria and other foreign substances using a polar solvent, and also primary inactivation of viruses and endotoxins, within this range, decellular efficiency and physical properties of ADM collagen This has an excellent effect.
상기 b) 단계의 극성 용매는 일례로 10 내지 100 중량% 농도의 탄소수 1 내지 4의 알코올 중에서 선택된 극성 용매일 수 있고, 이 범위 내에서 지방 및 기저막 등 불필요한 성분이 용이하게 제거되는 이점이 있다.The polar solvent in step b) may be, for example, a polar solvent selected from alcohols having 1 to 4 carbon atoms at a concentration of 10 to 100% by weight, and there is an advantage in that unnecessary components such as fat and basement membrane are easily removed within this range.
상기 b) 단계는 바람직한 예로 조직으로부터 분리된 표피층과 진피층을 10 내지 100 중량% 농도의 탄소수 1 내지 4의 알코올 중에서 선택된 극성용매를 사용하여 1 내지 72 시간 동안 처리하는 단계를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 지방 및 기저막 등 불필요한 성분이 용이하게 제거되는 이점이 있다.Step b) may include treating the epidermal layer and the dermal layer separated from the tissue as a preferred example using a polar solvent selected from alcohols having 1 to 4 carbon atoms at a concentration of 10 to 100% by weight for 1 to 72 hours, There is an advantage in that unnecessary components such as fat and basement membrane are easily removed within the range.
상기 c) 단계는 바람직한 예로 지방과 기저막이 제거된 표피층과 진피층을 탈세포 처리제 총 100 중량%를 기준으로 에탄올 50 내지 80 중량%와 수산화나트륨 0.4 내지 0.6N을 포함하는 탈세포 처리제로 탈세포 처리하는 단계일 수 있고, 이 범위 내에서 탈세포 효율이 우수한 효과가 있다.In step c), as a preferred example, the epidermal layer and the dermal layer from which fat and basement membrane are removed are decellularized with a decellularizing agent containing 50 to 80% by weight of ethanol and 0.4 to 0.6N of sodium hydroxide based on 100% by weight of the total decellularizing agent. may be a step, and within this range, there is an excellent effect of decellularization efficiency.
본 기재에서 N은 별도로 정의하지 않는 이상 노르말농도로 용액 1L 속에 녹아 있는 용질의 g당량수를 의미한다. 이때 당량수라 함은 수소이온 또는 수산화이온과 반응할 수 있는 이온의 수를 의미하며 g당량수는 분자량을 당량수로 나눈 값이다.In the present description, N means the number of g equivalents of a solute dissolved in 1 L of a solution at normal concentration unless otherwise defined. At this time, the number of equivalents means the number of ions capable of reacting with hydrogen ions or hydroxide ions, and the number of g equivalents is a value obtained by dividing the molecular weight by the number of equivalents.
상기 c) 단계는 탈세포 처리한 다음 세척하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 세척은 일례로 정세수를 이용하여 수회 또는 2 내지 5회에 걸쳐 ADM 콜라겐을 씻어내는 것일 수 있으며, 또 다른 일례로 상기 세척 시 초음파를 이용할 수 있고, 이러한 경우 세척 효율이 높고 ADM 콜라겐의 물성이 우수한 효과가 있다.Step c) may further include washing after decellularization treatment, and the washing may be, for example, washing the ADM collagen several times or 2 to 5 times using purified water, and in another example Ultrasound can be used for the washing, and in this case, the washing efficiency is high and the physical properties of ADM collagen are excellent.
상기 세척 단계는 바람직하게 물과 유기 용매를 혼합한 세척용액으로 1차 세척한 후 물 단독으로 2차 세척하는 것일 수 있고, 이러한 경우 ADM 콜라겐의 물성이 우수한 효과가 있다.The washing step may be a first washing with a washing solution mixed with water and an organic solvent, followed by a secondary washing with water alone. In this case, the physical properties of ADM collagen are excellent.
상기 세척 단계에서 사용되는 유기 용매는 바람직하게는 아세톤일 수 있고, 이러한 경우 ADM 콜라겐의 물성이 우수한 이점이 있다.The organic solvent used in the washing step may preferably be acetone, and in this case, there is an advantage in that the physical properties of ADM collagen are excellent.
상기 c) 단계 후 얻어지는 ADM 콜라겐은 일례로 pH가 10 초과, 11 이상 또는 12 이상일 수 있다.The ADM collagen obtained after step c) may have, for example, a pH of more than 10, 11 or more, or 12 or more.
상기 d) 단계는 바람직한 예로 염산, 황산, 퍼아세트산 및 아세트산에서 선택된 1종 이상의 산을 투입하여 pH 2 내지 10, 바람직하게는 pH 4 내지 8로 조절하는 단계일 수 있고, 이 경우 반응의 효율성이 우수한 이점이 있다.Step d) may be a step of adjusting the pH to 2 to 10, preferably pH 4 to 8 by adding one or more acids selected from hydrochloric acid, sulfuric acid, peracetic acid and acetic acid as a preferred example, in which case the efficiency of the reaction is increased There are excellent advantages.
본 기재에서 pH는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 이용되는 측정방법으로 측정하는 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 유리전극으로 된 pH 측정기(pH meter)를 이용하여 측정할 수 있다.In the present disclosure, pH is not particularly limited when measured by a measurement method commonly used in the art to which the present invention belongs, and may be measured using, for example, a pH meter having a glass electrode.
상기 전처리 단계, 탈세포 처리 단계 및 산 투입 단계는 일례로 0 내지 37 ℃의 온도 하, 바람직하게는 5 내지 30℃의 온도 하에 초음파 분산 또는 물리적 교반으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 10 내지 28 ℃의 온도 하에 물리적 교반하여 수행될 수 있으며, 이 경우 반응 효율성이 증대되는 이점이 있다. The pretreatment step, the decellularization treatment step, and the acid input step may be performed, for example, by ultrasonic dispersion or physical stirring under a temperature of 0 to 37 °C, preferably at a temperature of 5 to 30 °C, preferably 10 to 28 It can be carried out by physical stirring under a temperature of ℃, in this case there is an advantage of increasing the reaction efficiency.
상기 물리적 교반은 일례로 스터러, 임펠러, 아지테이터 등에 의해 실시될 수 있다.The physical stirring may be performed by, for example, a stirrer, an impeller, an agitator, and the like.
상기 탈수 단계는 일례로 웨트 ADM 콜라겐을 유기용매에 1 내지 12 시간 동안 침지시키는 단계, 바람직하게는 3 내지 12 시간 동안 침지시키는 단계, 보다 바람직하게는 3 내지 6 시간 동안 침지시키는 단계일 수 있고, 이 범위 내에서 건조 ADM 콜라겐의 생산량이 높으면서도 미끈거림과 탄성의 성질이 저하되는 이점이 있다.The dehydration step may be, for example, immersing wet ADM collagen in an organic solvent for 1 to 12 hours, preferably immersing for 3 to 12 hours, more preferably immersing for 3 to 6 hours, Within this range, there is an advantage in that the production of dry ADM collagen is high, but the properties of slipperiness and elasticity are lowered.
하기 도 1은 본 발명에 따라 웨트(Wet) ADM 콜라겐을 95.4% 에탄올에 침지시킨 상태를 실제 촬영한 사진이다. 이때 침지하는 시간이 3시간 이상이면 AMD 콜라겐 내부에 있는 수분은 대부분 알코올로 치환되며, 바람직하게 5시간 이상 침지시키면 10시간 이상 침지시킨 경우와 동일한 시간 이내에 건조가 완료될 수 있다.1 is a photograph of a state in which wet ADM collagen is immersed in 95.4% ethanol according to the present invention. At this time, if the immersion time is 3 hours or more, most of the moisture in the AMD collagen is replaced with alcohol, and if it is immersed for 5 hours or more, drying can be completed within the same time as in the case of immersion for 10 hours or more.
상기 건조는 일례로 진공 오븐, 옥외(air-open) 또는 에어 드라이어를 이용하여 실시할 수 있고, 이 경우 모두 시간에 따라 변형이나 오염이 없이 건조가 잘 되는 이점이 있다.The drying may be carried out using, for example, a vacuum oven, an air-open or an air dryer, and in this case, there is an advantage in that the drying is well done without deformation or contamination over time.
상기 건조 단계는 일례로 탈수된 ADM 콜라겐을 유기용매와 분리한 후, 1 내지 24 시간 동안 진공 또는 대기압 하에서 건조시키는 단계일 수 있고, 바람직하게 1 내지 12 시간 동안 진공 또는 대기압 하에서 건조시키는 단계일 수 있으며, 보다 바람직하게는 대기압 하에서 3 내지 12 시간 동안 건조시키는 단계 또는 진공상태에서 1 내지 10 시간 동안 건조시키는 단계일 수 있고, 더욱 바람직하게는 대기압 하에서 4 내지 12 시간 동안 건조시키는 단계 또는 진공상태에서 2 내지 10 시간 건조시키는 단계일 수 있으며, 이 범위 내에서 건조 ADM 콜라겐의 생산량이 높으면서도 미끈거림이 저하되고 하드하고 터프한 탄성체 성질을 가져 분쇄 및 후공정이 용이하다는 이점이 있다.The drying step may be, for example, a step of separating the dehydrated ADM collagen from the organic solvent and then drying under vacuum or atmospheric pressure for 1 to 24 hours, preferably drying under vacuum or atmospheric pressure for 1 to 12 hours. More preferably, it may be a step of drying for 3 to 12 hours under atmospheric pressure or a step of drying in a vacuum for 1 to 10 hours, and more preferably a step of drying for 4 to 12 hours under atmospheric pressure or in a vacuum. It may be a step of drying for 2 to 10 hours, and while the production of dry ADM collagen is high within this range, slipperiness is reduced, and it has a hard and tough elastic body, so it has the advantage of easy pulverization and post-processing.
상기 건조 ADM 콜라겐의 제조 단계는 하기 수학식 2The manufacturing step of the dry ADM collagen is represented by the following Equation 2
[수학식 2][Equation 2]
부피 수축률 = [건조 ADM 콜라겐 부피/웨트 ADM 콜라겐 부피] X 100Volume shrinkage = [dry ADM collagen volume/wet ADM collagen volume]
로 표시되는 콜라겐의 부피 수축률이 일례로 5 내지 30 %, 바람직하게는 10 내지 20 %일 수 있고, 이 범위 내에서 제조되는 건조 ADM 콜라겐이 미끈거림이 없어지고 탄성의 성질이 저하되는 효과가 있다.The volume shrinkage rate of collagen represented by may be, for example, 5 to 30%, preferably 10 to 20%, and the dry ADM collagen produced within this range has the effect of eliminating slippery and lowering elasticity. .
본 기재에서 부피의 측정방법은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 이용하는 부피 측정방법인 경우 특별히 제한되지 않는다.In the present description, the volume measurement method is not particularly limited if it is a volume measurement method commonly used in the art to which the present invention pertains.
상기 유기용매에 일례로 유연제, 기능성 첨가제, 항산화제 및 항균제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 기능성 물질을 투입할 수 있고, 이러한 경우 ADM 콜라겐의 미끈거림이 없는 하드하고 터프한 탄성체 성질을 저해하지 않으면서도 기능성 물질의 본연의 효과가 잘 발현되는 이점이 있다. One or more functional substances selected from the group consisting of, for example, softening agents, functional additives, antioxidants and antibacterial agents may be added to the organic solvent. There is an advantage in that the intrinsic effect of the functional material is well expressed.
상기 유연제는 일례로 프로필렌글라이콜, 부텔린글라이콜, 글리세롤 및 소르비톨로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 글리세롤이며, 상기 기능성 첨가제는 일례로 비타민, 알파비사보롤, 세라마이드 및 펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이며, 바람직하게는 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 이러한 경우 ADM 콜라겐의 가공성을 저해하지 않으면서도 기능성 물질의 본연의 효과가 잘 발현되는 이점이 있다. The softening agent may be, for example, at least one selected from the group consisting of propylene glycol, butelin glycol, glycerol and sorbitol, preferably glycerol, and the functional additive is, for example, vitamins, alpha-bisabolol, ceramide and At least one selected from the group consisting of peptides, preferably at least one selected from the group consisting of vitamins, in this case, there is an advantage in that the original effect of the functional material is well expressed without inhibiting the processability of ADM collagen.
상기 비타민은 바람직하게 레티놀, 비타민 C, 비타민 B 복합체 등 일 수 있고, 이러한 경우 ADM 콜라겐의 미끈거림이 없는 성질과 하드하고 터프한 탄성체 성질을 저해하지 않으면서도 비타민 본연의 효과가 잘 발현되는 이점이 있다.The vitamin may preferably be retinol, vitamin C, vitamin B complex, etc. In this case, there is an advantage in that the natural effect of the vitamin is well expressed without impairing the non-slip properties and hard and tough elastic properties of ADM collagen. .
상기 기능성 물질은 일례로 유기용매와 기능성 물질의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게 0.01 내지 5 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 건조 효율이 높고, ADM 콜라겐의 미끈거림이 없는 성질과 하드하고 터프한 탄성체 성질을 저해하지 않으면서도 첨가제 본연의 효과가 잘 발현되는 이점이 있다.The functional material may be included, for example, in an amount of 0.01 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight, based on the total weight of the organic solvent and the functional material, and within this range, the drying efficiency is high, and the slipperiness of the ADM collagen is reduced. There is an advantage in that the original effect of the additive is well expressed without impairing the properties of the non-existent and hard and tough elastic body.
상기 기능성 물질은 일례로 건조 ADM 콜라겐과 기능성 물질 총 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.01 내지 10 중량%로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5 중량%로 포함되고, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 3 중량%로 포함되며, 이 범위 내에서 제조되는 건조 ADM 콜라겐은 미끈거림이 저하되고 하드하고 터프한 탄성체 성질을 동등하게 가지면서도 첨가제의 본연의 효과가 잘 발현되는 효과가 있다.The functional material may be included, for example, in an amount of 0.01 to 20% by weight, preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.01 to 5% by weight based on 100 parts by weight of dry ADM collagen and a total of 100 parts by weight of the functional material. and more preferably 0.01 to 3% by weight, and the dry ADM collagen produced within this range has reduced slipperiness and has the same hard and tough elastic properties, and the intrinsic effect of the additive is well expressed. has the effect of being
본 발명의 건조 ADM 콜라겐은 수분 함량 10 중량% 이하의 건조 ADM 콜라겐으로서, 밀도가 0.2 내지 0.5 g/cm3이고, 인장강도가 13 내지 19 Mpa이며, 인장변형률이 100 내지 160 %인 것을 특징으로 한다. 이러한 경우에 종래의 통통 튀는 고무 탄성체 성질을 갖는 건조 ADM 콜라겐과는 달리 마쇄가 잘 되어 섬유화가 가능하고 강도가 뛰어난 효과가 있다.The dried ADM collagen of the present invention is dry ADM collagen having a water content of 10% by weight or less, and has a density of 0.2 to 0.5 g/cm 3 , a tensile strength of 13 to 19 Mpa, and a tensile strain of 100 to 160%. do. In this case, unlike the conventional dry ADM collagen having bouncy rubber elastic properties, it is well crushed, so that it can be fibrous and has excellent strength.
상기 건조 ADM 콜라겐의 수분 함량은 일례로 1 내지 10 중량%, 바람직하게 1 내지 7 중량%, 보다 바람직하게 1 내지 5 중량%이고, 이 범위 내에서 마쇄가 잘 되어 섬유화가 가능하고 강도가 뛰어난 효과가 있다.The moisture content of the dried ADM collagen is, for example, 1 to 10% by weight, preferably 1 to 7% by weight, more preferably 1 to 5% by weight. there is
상기 건조 ADM 콜라겐의 밀도는 일례로 0.3 내지 0.5 g/cm3, 바람직하게 0.30 내지 0.45 g/cm3, 보다 바람직하게 0.35 내지 0.45 g/cm3, 더욱 바람직하게 0.37 내지 0.44 g/cm3이며, 이 범위 내에서 마쇄가 잘 되어 섬유화가 가능하고 강도가 뛰어난 효과가 있다.The density of the dry ADM collagen is, for example, 0.3 to 0.5 g/cm 3 , preferably 0.30 to 0.45 g/cm 3 , more preferably 0.35 to 0.45 g/cm 3 , even more preferably 0.37 to 0.44 g/cm 3 , Within this range, abrasion is good, and fiberization is possible, and there is an effect of excellent strength.
상기 건조 ADM 콜라겐의 인장강도는 일례로 13 내지 18 Mpa, 바람직하게 14 내지 17 Mpa, 보다 바람직하게 14.3 내지 17.0 Mpa이고, 이 범위 내에서 마쇄가 잘 되어 섬유화가 가능하고 강도가 뛰어난 효과가 있다.The tensile strength of the dried ADM collagen is, for example, 13 to 18 Mpa, preferably 14 to 17 Mpa, more preferably 14.3 to 17.0 Mpa, and within this range, grinding is good, so that fiberization is possible and the strength is excellent.
상기 건조 ADM 콜라겐의 인장변형률은 일례로 100 내지 150 %, 바람직하게 100 내지 145 %, 보다 바람직하게 100 내지 135 %, 더욱 바람직하게 120 내지 135 %이며, 이 범위 내에서 마쇄가 잘 되어 섬유화가 가능하고 강도가 뛰어난 효과가 있다. The tensile strain of the dried ADM collagen is, for example, 100 to 150%, preferably 100 to 145%, more preferably 100 to 135%, and still more preferably 120 to 135%, and within this range, grinding is good and fiberization is possible. and has excellent strength.
상기 ADM 콜라겐은 일례로 돼지 껍질 유래의 ADM 콜라겐일 수 있고, 이와 같이 돼지 유래의 ADM 콜라겐은 경제적이면서도, 실제 인체의 진피와 유사하여 세포-세포외기질의 상호작용을 도와 생체적합성이 우수한 이점이 있다.The ADM collagen may be, for example, pig skin-derived ADM collagen. As such, pig-derived ADM collagen is economical and has the advantage of excellent biocompatibility by helping cell-extracellular matrix interaction as it is similar to the dermis of the human body. .
상기 균질화 단계는 바람직하게는 건조 ADM 콜라겐을 용매와 섞어 블렌더(blender)로 1차 분쇄한 다음, 균질화기(homogenizer)를 이용하여 2차 분쇄하는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우 균질화가 용이하고, 섬유상 콜라겐이 쉽게 추출되는 이점이 있다.Preferably, the homogenization step may include a step of mixing dry ADM collagen with a solvent and first grinding with a blender, and then secondary grinding using a homogenizer. In this case, homogenization is easy and , there is an advantage that fibrous collagen can be easily extracted.
상기 블렌더는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 블렌더이거나 투입된 건조 ADM 콜라겐을 일정한 크기로 절단할 수 있는 블렌더인 경우 특별히 제한되지 않고, 구체적인 예로 시판되는 가정용 또는 산업용 분쇄 블렌더일 수 있고, 최대 회전 속도가 분당 5000 rpm 이상인 것이 바람직할 수 있다.The blender is not particularly limited if it is a blender commonly used in the art to which the present invention belongs or a blender capable of cutting the inputted dry ADM collagen to a certain size. It may be desirable for the rotational speed to be at least 5000 rpm per minute.
상기 균질화기는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 균질화기이거나 투입된 건조 ADM 콜라겐을 섬유화할 수 있는 균질화기인 경우 특별히 제한되지 않고, 구체적인 예로 세포막 분쇄형 균질화기 또는 초음파 균질화기일 수 있고, 상기 세포막 분쇄형 균질화기는 최대 회전 속도가 15000 rpm 이상인 것이 바람직할 수 있다.The homogenizer is not particularly limited if it is a homogenizer commonly used in the art to which the present invention belongs, or a homogenizer capable of fiberizing the inputted dry ADM collagen. Specifically, it may be a cell membrane crushing type homogenizer or an ultrasonic homogenizer, and the cell membrane The grinding-type homogenizer may preferably have a maximum rotational speed of 15000 rpm or more.
상기 용매는 바람직하게는 물 및 유기용매로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고, 바람직하게는 물과 유기용매를 포함하며, 이 경우 균질화가 용이하고, 섬유상 콜라겐이 쉽게 추출되는 이점이 있다.The solvent preferably includes at least one selected from the group consisting of water and an organic solvent, and preferably includes water and an organic solvent. In this case, homogenization is easy and fibrous collagen is easily extracted.
상기 용매는 바람직하게는 물과 유기용매를 부피비 1:2 내지 1:15로 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 물과 유기용매를 부피비 1:3 내지 1:14로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 물과 유기용매를 부피비 1:4 내지 1:13로 포함할 수 있고, 가장 바람직하게는 물과 유기용매를 부피비 1:6 내지 1:12로 포함할 수 있으며, 이 범위 내에서 균질화가 용이하고, 섬유상 콜라겐이 쉽게 추출되는 이점이 있다.The solvent may include preferably water and an organic solvent in a volume ratio of 1:2 to 1:15, more preferably water and an organic solvent in a volume ratio of 1:3 to 1:14, even more preferably Preferably, water and the organic solvent may be included in a volume ratio of 1:4 to 1:13, and most preferably, water and an organic solvent may be included in a volume ratio of 1:6 to 1:12, and within this range, the homogenization process may be performed. It is easy, and there is an advantage that fibrous collagen can be easily extracted.
상기 유기용매는 바람직하게는 에탄올, 메탄올, 이소프로판올, 부탄올 및 에틸 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 에탄올, 메탄올, 이소프로판올 또는 부탄올이며, 더욱 바람직하게는 에탄올 또는 메탄올이고, 이 경우 균질화가 용이하고, 섬유상 콜라겐이 쉽게 추출되는 이점이 있다.The organic solvent is preferably at least one selected from the group consisting of ethanol, methanol, isopropanol, butanol and ethyl acetate, more preferably ethanol, methanol, isopropanol or butanol, more preferably ethanol or methanol, In this case, there is an advantage in that homogenization is easy and fibrous collagen is easily extracted.
상기 용매는 일례로 건조 ADM 콜라겐 총 중량에 대하여 10 내지 100 배, 바람직하게는 10 내지 50 배, 보다 바람직하게는 15 내지 40 배, 더욱 바람직하게는 20 내지 30 배로 투입될 수 있고, 이 범위 내에서 균질화가 용이하고, 얇고 균일한 매트를 제조하는데 유리하다.The solvent may be added, for example, in an amount of 10 to 100 times, preferably 10 to 50 times, more preferably 15 to 40 times, more preferably 20 to 30 times, based on the total weight of dry ADM collagen, within this range. It is easy to homogenize and is advantageous for producing a thin and uniform mat.
상기 균질화된 콜라겐은 바람직하게는 섬유 길이가 1 내지 500 ㎛일 수 있고, 보다 바람직하게는 섬유 길이가 10 내지 100 ㎛일 수 있으며, 이 범위 내에서 재현성이 높고 표면 특성이 우수한 콜라겐 매트가 제조되는 이점이 있다.The homogenized collagen may preferably have a fiber length of 1 to 500 μm, and more preferably a fiber length of 10 to 100 μm, within which a collagen mat having high reproducibility and excellent surface properties is prepared. There is an advantage.
본 기재에서 섬유 길이는 별도로 정의하지 않는 이상 시료를 광학현미경으로 측정한 후 이미지 분석을 통해 측정할 수 있다. 여기에서 이미지 분석은 스케일 바(scale bar)를 기준으로 3개 또는 3개 이상, 구체적으로 예로 15개 내지 20개의 섬유 길이 측정하여 산술 평균할 수 있다In the present description, unless otherwise defined, the fiber length may be measured through image analysis after measuring a sample with an optical microscope. Here, image analysis can be performed by measuring the length of three or more, specifically, 15 to 20 fibers based on a scale bar and arithmetic average.
본 기재에서 매트 두께는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 측정하는 방법으로 측정할 수 있고, 구체적인 예로 버니어캘리퍼스를 이용하여 쉽게 측정할 수 있다.In the present invention, the thickness of the mat can be measured by a method conventionally measured in the technical field to which the present invention belongs, and as a specific example, it can be easily measured using vernier calipers.
상기 균질화 단계는 상술한 유기용매를 포함하고 있어 0 ℃ 이하에서도 실시될 수 있으며, 바람직하게는 40 ℃ 이하에서 실시될 수 있고, 보다 바람직하게는 35 ℃ 이하에서 실시될 수 있으며, 보다 바람직하게는 30 ℃ 이하에서 실시될 수 있고, 구체적인 예로 -30 내지 40 ℃ 또는 10 내지 25 ℃에서 실시될 수 있으며, 이 범위에서 변형 등이 억제되어 공정상 유리한 이점이 있다.The homogenization step may be carried out at 0 ° C or less, preferably at 40 ° C or less, more preferably at 35 ° C or less, more preferably at 0 ° C or less because it contains the above-described organic solvent. It may be carried out at 30 ° C. or less, and as a specific example, it may be carried out at -30 to 40 ° C. or 10 to 25 ° C. In this range, deformation and the like are suppressed, so there is an advantage in the process.
상기 균질화 단계는 바람직하게 얼음이 투입될 수 있고, 이 경우 제열 효과가 크다.In the homogenization step, ice may be preferably added, and in this case, the heat removal effect is large.
상기 균질화된 콜라겐은 슬러리 상태에서 바람직하게는 pH가 6 내지 8일 수 있고, 보다 바람직하게는 6.5 내지 8.0일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 7.0 내지 7.5일 수 있다.The homogenized collagen may preferably have a pH of 6 to 8 in a slurry state, more preferably 6.5 to 8.0, and even more preferably 7.0 to 7.5.
상기 균질화 단계는 pH 조절제나 pH 조절 단계를 포함하지 않고, 따라서 제조공정이 간편하고, 제조 비용이나 시간이 크게 절약되는 이점이 있다.The homogenization step does not include a pH adjusting agent or a pH adjusting step, so the manufacturing process is simple, and manufacturing cost or time is greatly saved.
상기 감압 여과는 바람직하게는 10 내지 200 mbar의 감압 하에 실시될 수 있고, 보다 바람직하게는 20 내지 180 mbar의 감압 하에 실시될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 30 내지 150 mbar의 감압 하에 실시될 수 있는데, 이 범위 내에서 여과 효율이 높고 일정한 두께의 콜라겐 매트가 용이하게 제조되는 이점이 있다. 이때 일례로 와트만 여과지를 적용할 수 있고, 바람직하게는 와트만 원형 여과지를 적용할 수 있다.The reduced pressure filtration may be preferably carried out under a reduced pressure of 10 to 200 mbar, more preferably under a reduced pressure of 20 to 180 mbar, more preferably, it may be carried out under a reduced pressure of 30 to 150 mbar. , there is an advantage in that the filtration efficiency is high and a collagen mat of a constant thickness is easily manufactured within this range. In this case, a Whatman filter paper may be applied as an example, and a Whatman round filter paper may be preferably applied.
상기 감압 여과로 수득한 ADM 콜라겐 불용분은 일례로 두께 1,000 ㎛ 이하의 매트 형태일 수 있고, 보다 바람직하게는 두께 500 ㎛ 이하의 매트 형태, 더욱 바람직하게는 50 내지 500 ㎛일 수 있으며, 바람직한 실시예로 두께 50 내지 200 ㎛의 매트 형태일 수 있으며, 이 범위 내에서 최종적으로 얻어지는 건조 콜라겐 매트의 품질이 우수한 효과가 있다.The ADM collagen insoluble content obtained by the reduced pressure filtration may be, for example, in the form of a mat having a thickness of 1,000 μm or less, more preferably in the form of a mat having a thickness of 500 μm or less, more preferably 50 to 500 μm. For example, it may be in the form of a mat having a thickness of 50 to 200 μm, and within this range, the quality of the dry collagen mat finally obtained is excellent.
상기 감압 여과 단계는 바람직하게는 불용분을 유기용매로 세척하는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우 건조 시간을 크게 줄일 수 있으며 콜라겐의 필름화를 방지하는 효과가 크다.The vacuum filtration step may preferably include a step of washing the insoluble matter with an organic solvent, in this case, the drying time can be greatly reduced and the effect of preventing collagen film formation is large.
상기 프레스로 가압하는 단계는 바람직하게는 가압력이 1 내지 10 ton일 수 있고, 보다 바람직하게는 가압력이 2 내지 8 ton일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 가압력이 3 내지 7 ton일 수 있고, 이 범위 내에서 매끄럽고 균일한 콜라겐 매트를 얻는 이점이 있다.In the step of pressing with the press, the pressing force may be preferably 1 to 10 ton, more preferably the pressing force may be 2 to 8 ton, and more preferably the pressing force may be 3 to 7 ton, in this range It has the advantage of obtaining a smooth and uniform collagen mat within the skin.
상기 프레스는 감압 여과로 수득한 ADM 콜라겐 불용분을 강한 힘으로 압축시킬 수 있는 가공 기계인 경우 특별히 제한되지 않으나, 일례로 기계 프레스 또는 액압 프레스일 수 있고, 바람직하게는 수압 프레스, 유압 프레스 또는 공압 프레스일 수 있으며, 보다 바람직하게는 유압 프레스일 수 있다.The press is not particularly limited as long as it is a processing machine capable of compressing the ADM collagen insoluble content obtained by vacuum filtration with a strong force, but may be, for example, a mechanical press or a hydraulic press, preferably a hydraulic press, a hydraulic press, or a pneumatic press It may be a press, more preferably a hydraulic press.
상기 가교제는 일례로 디에폭시계 화합물, 디(메트)아크릴레이트계 화합물, 디알릴계 화합물, 디이소시아네이트계 화합물, 이미드계 화합물, 아실아자이드 화합물 및 디비닐계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 디에폭시계 화합물일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1,4-부탄디올 디글리시딜에테르(1,4-butanediol diglycidyl ether; BDDE), 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르(ethylene glycol diglycidyl ether)EGDGE), 1,6-헥산디올 디글리시딜 에테르, 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리(알킬렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 디글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 글리세롤 폴리글리시딜 에테르, 트리-메틸올프로판 폴리글리시딜 에테르, 펜타에리트리톨 폴리글리시딜 에테르 및 소르비톨 폴리글리시딜 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 더욱 바람직하게는 폴리(알킬렌 글리콜) 디글리시딜 에테르일 수 있으며, 보다 더욱 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리프로필렌 글리콜 디글리시딜 에테르 및 폴리테트라메틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 가장 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르(PEGDGE)이며, 이 경우 콜라겐 매트에 독성이 없고, 수분 저항성이 크게 향상되는 효과가 있다.The crosslinking agent is, for example, at least one selected from the group consisting of a diepoxy compound, a di(meth)acrylate compound, a diallyl compound, a diisocyanate compound, an imide compound, an acylazide compound, and a divinyl compound. and preferably a diepoxy compound, more preferably 1,4-butanediol diglycidyl ether (BDDE), ethylene glycol diglycidyl ether (ethylene glycol) diglycidyl ether)EGDGE), 1,6-hexanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, poly(alkylene glycol) diglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, diglycerol poly at least one selected from the group consisting of glycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, tri-methylolpropane polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether and sorbitol polyglycidyl ether, more preferably Preferably, it may be poly(alkylene glycol) diglycidyl ether, and more preferably composed of polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether and polytetramethylene glycol diglycidyl ether. At least one selected from the group, most preferably polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDGE), in this case, there is no toxicity to the collagen mat, there is an effect of greatly improving moisture resistance.
상기 가교화하는 단계는 바람직하게 가압된 ADM 콜라겐을, 가압된 ADM 콜라겐 100 중량부를 기준으로 가교제 0.1 내지 5 중량부가 포함된 유기용매에 침지시키는 단계를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 수분 저항성이 크게 향상되는 효과가 있다.The crosslinking may include immersing the pressurized ADM collagen in an organic solvent containing 0.1 to 5 parts by weight of a crosslinking agent based on 100 parts by weight of the pressurized ADM collagen, and within this range, moisture resistance is There is a significant improvement effect.
상기 가교제는 바람직하게 0.2 내지 3 중량부, 보다 바람직하게는 0.3 내지 2 중량부, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 1 중량부로 유기용매에 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 콜라겐 섬유 본연의 기능을 잃지 않으면서도 수분 저항성이 크게 향상되는 효과가 있다. 이때 유기용매는 가압된 ADM 콜라겐이 큰 압력없이 중력에 의해서 침지될 수 있는 정도의 양인 경우 특별히 그 양은 제한되지 않는다. 바람직한 실시예로 ADM 콜라겐 100 중량부를 0.3 내지 0.7 중량부의 가교제를 포함하는 유기용매, 바람직하게는 PEGDGE가 포함된 에탄올 용액(가교제+에탄올) 150 ml 내지 1,200 ml, 또는 100 중량부 내지 1,000 중량부, 보다 바람직하게는 200 ml 내지 1,000 ml, 또는 500 내지 1,000 중량부에 침지하여 가교화할 수 있는데, 이 경우 매트가 충분히 적셔져 가교화가 잘 되면서도 용매의 사용이 최소화되어 경제적인 이점이 있다. 여기에서 에탄올은 일례로 순도 90 중량% 이상, 바람직하게는 94 중량% 이상이다.The crosslinking agent may be included in the organic solvent in an amount of preferably 0.2 to 3 parts by weight, more preferably 0.3 to 2 parts by weight, and more preferably 0.4 to 1 parts by weight, within this range, without losing the original function of the collagen fiber. It has the effect of greatly improving water resistance. At this time, the amount of the organic solvent is not particularly limited if the amount of the pressurized ADM collagen can be immersed by gravity without a large pressure. In a preferred embodiment, 100 parts by weight of ADM collagen is an organic solvent containing 0.3 to 0.7 parts by weight of a crosslinking agent, preferably 150 ml to 1,200 ml of an ethanol solution (crosslinking agent + ethanol) containing PEGDGE, or 100 parts by weight to 1,000 parts by weight, More preferably, it can be crosslinked by immersion in 200 ml to 1,000 ml, or 500 to 1,000 parts by weight. In this case, the mat is sufficiently wetted to facilitate crosslinking, and the use of a solvent is minimized, thereby providing an economic advantage. Here, the ethanol is, for example, 90% by weight or more, preferably 94% by weight or more.
상기 침지 시간은 바람직하게 1 시간 이상, 보다 바람직하게는 6 시간 이상, 더욱 바람직하게는 12 시간 이상, 보다 더욱 바람직하게는 24 시간 이상일 수 있고, 구체적인 예로 1 시간 내지 72 시간일 수 있으며, 이 범위 내에서 가교화 효율이 높아 수분 저항성이 크게 향상되는 효과가 있다.The immersion time may be preferably 1 hour or more, more preferably 6 hours or more, still more preferably 12 hours or more, and even more preferably 24 hours or more, and in a specific example may be 1 hour to 72 hours, in this range There is an effect of greatly improving the moisture resistance due to the high crosslinking efficiency in the interior.
상기 콜라겐 매트의 제조방법은 바람직하게 가교된 ADM 콜라겐을 어닐링하는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우 내부 응력이 제거되고 치수안정성이 우수한 효과가 있다.The method for preparing the collagen mat may preferably include annealing the cross-linked ADM collagen, in which case internal stress is removed and dimensional stability is excellent.
상기 어닐링 단계는 바람직하게 가교된 ADM 콜라겐을 진공 오븐으로 35 내지 55 ℃ 하에서 최소 12시간 이상 처리하는 것일 수 있고, 보다 바람직하게 가교된 ADM 콜라겐을 진공 오븐으로 40 내지 50 ℃ 하에서 최소 24시간 이상 처리하는 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 가교된 ADM 콜라겐을 진공 오븐으로 45 내지 50 ℃ 하에서 24시간 내지 72시간 동안 처리하는 것일 수 있고, 이 범위 내에서 내부 응력의 제거 및 치수안정성이 향상된다.Preferably, the annealing step may be to treat the cross-linked ADM collagen in a vacuum oven at 35 to 55° C. for at least 12 hours, and more preferably, treat the cross-linked ADM collagen in a vacuum oven at 40 to 50° C. for at least 24 hours or more. More preferably, the cross-linked ADM collagen may be treated in a vacuum oven at 45 to 50° C. for 24 to 72 hours, and the removal of internal stress and dimensional stability are improved within this range.
본 기재에서 어닐링 처리 시간은 가교된 ADM 콜라겐이 가열 처리되는 시간, 즉 가열되는 시점부터 가열을 중단한 시점까지의 시간을 의미하고, 가열 중단 시점부터 상온까지 냉각되는 시간은 포함되지 않는다.In the present description, the annealing treatment time refers to the time during which the cross-linked ADM collagen is heat-treated, that is, from the time of heating to the time when the heating is stopped, and the time from the time when the heating is stopped to the time of cooling to room temperature is not included.
본 발명의 콜라겐 매트는 상기 콜라겐 매트의 제조방법에 의하여 제조되되, 두께가 200 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우 콜라겐 본연의 효과가 잘 발현되며, 표면이 매끄럽고 두께가 균일한 콜라겐 매트를 제공하는 효과가 있다.The collagen mat of the present invention is produced by the method for producing the collagen mat, and is characterized in that the thickness is 200 μm or less, and in this case, the natural effect of collagen is well expressed, and a collagen mat with a smooth surface and a uniform thickness is provided. It works.
상기 콜라겐 매트의 두께는 바람직하게는 180 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 150 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 120 ㎛ 이하일 수 있고, 바람직한 일 실시예로 30 내지 180 ㎛, 보다 바람직하게 50 내지 150 ㎛, 더욱 바람직하게 90 내지 120 ㎛일 수 있으며, 이 범위 내에서 이러한 경우 콜라겐 본연의 효과가 잘 발현되며, 표면이 매끄럽고 두께가 균일한 콜라겐 매트를 제공하는 효과가 있다.The thickness of the collagen mat is preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less, still more preferably 120 μm or less, and in a
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred examples are presented to aid the understanding of the present invention, but the following examples are merely illustrative of the present invention and it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention, It goes without saying that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
[실시예][Example]
하기 실시예에서 에탄올(94.5%)과 메탄올(99.5%)은 삼전화학(주)에서 구입한 제품을 사용하였고, 폴리(에틸렌 글리콜) 디글리시딜에테르(PEGDGE)는 머크사에서 구입한 제품을 사용하였다.In the examples below, ethanol (94.5%) and methanol (99.5%) were purchased from Samchun Chemical Co., Ltd., and poly(ethylene glycol) diglycidyl ether (PEGDGE) was purchased from Merck. was used.
제조예: 건조 ADM 콜라겐의 제조Preparation Example: Preparation of dry ADM collagen
<웨트 ADM 콜라겐의 제조><Production of wet ADM collagen>
1 단계로 피부조직으로부터 3-5mm의 적당한 두께의 표피층 및 진피층을 분리하였다. 2 단계로 분리한 조직을 정제수로 깨끗하게 세척한 후 염화나트륨 1 M 및 지방제거효소 0.1 중량%를 포하는 수용액을 투입하고 물리적으로 교반하여 지방 및 기저막을 제거하였다. 3 단계로 에탄올 75 중량% 및 수산화나트륨 0.5N(노르말농도)인 것을 혼합하여 처리하여 세포 및 바이러스를 불활화시켰다. In the first step, the epidermal layer and the dermal layer of an appropriate thickness of 3-5 mm were separated from the skin tissue. After the tissue separated in step 2 was thoroughly washed with purified water, an aqueous solution containing 1 M sodium chloride and 0.1 wt% of a fat removal enzyme was added thereto, followed by physical stirring to remove fat and basement membrane. In three steps, 75% by weight of ethanol and 0.5N sodium hydroxide (normal concentration) were mixed and treated to inactivate cells and viruses.
4 단계로 정제수로 세척한 후 염화수소 1N을 정제수와 혼합한 산 수용액을 투입하여 ADM 콜라겐에 포함된 알칼리를 중화함과 더불어 pH 안정화 공정을 진행하였다. 5 단계로 pH 안정화가 된 ADM 콜라겐을 정제수 및 아세톤으로 충분히 세척하였다. 수차례에 걸쳐 정제수로 충분히 세척하여 바이러스 불활화 공정이 완료된 웨트 ADM 콜라겐을 수득하였고, 이때 수분 함량은 65 내지 90 중량%이었다. 상기 모든 단계에서 각각 0 내지 37 ℃ 범위 내에서 물리적 교반을 이용하여 처리하였다.After washing with purified water in step 4, an aqueous acid solution mixed with 1N hydrogen chloride and purified water was added to neutralize the alkali contained in ADM collagen, and a pH stabilization process was performed. ADM collagen whose pH was stabilized in 5 steps was sufficiently washed with purified water and acetone. The wet ADM collagen was obtained after the virus inactivation process was completed by sufficiently washing with purified water several times, and the moisture content was 65 to 90% by weight. In all the above steps, each was treated using physical stirring within the range of 0 to 37 °C.
<탈수 단계><Dehydration step>
제조된 웨트 ADM 콜라겐을 순도 95% 에탄올에 3시간 동안 담가 둔 후 꺼내어 탈수된 ADM 콜라겐을 얻었다.The prepared wet ADM collagen was immersed in 95% pure ethanol for 3 hours and then taken out to obtain dehydrated ADM collagen.
<건조 단계><Drying step>
탈수된 ADM 콜라겐을 상온에서 진공건조(vacuum dry)로 24 시간 동안 건조하여 건조 ADM 콜라겐을 수득하였다. The dehydrated ADM collagen was dried at room temperature by vacuum dry for 24 hours to obtain dry ADM collagen.
수득한 건조 ADM 콜라겐은 하기 시험예의 방법으로 측정된 무게 손실률이 76 %, 밀도가 0.4 g/cm3, 인장강도가 15.47 N/mm2, 인장변형률이 125 %이었다. 이러한 결과로부터 종래 동결건조 ADM 콜라겐 대비 동등 이상의 물성을 갖는 건조 ADM 콜라겐이 제조됨을 확인할 수 있었다.The obtained dry ADM collagen had a weight loss rate of 76%, a density of 0.4 g/cm 3 , a tensile strength of 15.47 N/mm 2 , and a tensile strain of 125%, as measured by the method of the following test example. From these results, it was confirmed that dry ADM collagen having physical properties equivalent to or higher than that of conventional freeze-dried ADM collagen was prepared.
[시험예][Test Example]
* 무게 손실률: 건조 처리 직전의 웨트 ADM 콜라겐 무게와 건조 처리 후 ADM 콜라겐 무게를 측정한 후 하기 수학식 1을 이용하여 계산하였다.* Weight loss rate: The weight of wet ADM collagen immediately before drying treatment and the weight of ADM collagen after drying treatment were measured and calculated using
[수학식 1][Equation 1]
무게 손실률(%) = [(웨트 ADM 콜라겐 무게 - 건조 ADM 콜라겐 무게)/ 웨트 ADM 콜라겐 무게] X 100Weight loss rate (%) = [(Wet ADM Collagen Weight - Dry ADM Collagen Weight)/Wet ADM Collagen Weight]
* 밀도: 상기에서 제조한 건조 ADM 콜라겐의 부피와 무게를 측정한 후 하기 수학식 3를 이용하여 계산하였다. * Density: After measuring the volume and weight of the dried ADM collagen prepared above, it was calculated using Equation 3 below.
[수학식 3][Equation 3]
콜라겐 밀도(g/cm3) = 건조 ADM 콜라겐 질량 / 건조 ADM 콜라겐 부피Collagen density (g/cm 3 ) = dry ADM collagen mass / dry ADM collagen volume
본 기재에서 밀도는 후 공정 용이성의 척도를 의미하며, 건조 ADM 콜라겐의 밀도가 본 발명에 따른 범위에 들어올 때 분쇄 등과 같은 후 공정이 보다 용이함을 알 수 있다.In the present description, density means a measure of post-processing easiness, and it can be seen that post-processing such as pulverization is easier when the density of dry ADM collagen falls within the range according to the present invention.
* 건조 ADM 콜라겐 인장강도 및 인장변형률: ASTM D638 규격을 참고하여 측정하였다. 상기에서 제조한 건조 ADM 콜라겐을 덕본모양(dogbone) 시편으로 제작하고, PBS(phosphate buffer saline)에 20분간 팽윤시킨 후 50mm/min 속도로 인장시험을 진행해 인장강도 및 인장변형률을 평가하였다.* Dry ADM collagen tensile strength and tensile strain: Measured referring to ASTM D638 standard. The dried ADM collagen prepared above was prepared as a dogbone specimen, and after swelling in PBS (phosphate buffer saline) for 20 minutes, a tensile test was performed at a speed of 50 mm/min to evaluate tensile strength and tensile strain.
상기 인장강도는 시험편이 파단될 때까지의 최대 인장하중(N)을, 시험 전 시험편의 단면적으로 나눈 값으로, 건조 ADM 콜라겐의 강도를 나타낸다. 또한, 상기 인장변형률은 시험편이 파단될 때까지의 최대 인장신장량을 시험 전 시험편의 길이로 나눈 값으로, 건조 ADM 콜라겐의 인장 시 변형 정도를 나타낸다. The tensile strength is a value obtained by dividing the maximum tensile load (N) until the specimen is broken by the cross-sectional area of the specimen before the test, and represents the strength of dry ADM collagen. In addition, the tensile strain is a value obtained by dividing the maximum tensile elongation until the test piece is broken by the length of the test piece before the test, and represents the degree of deformation during tensile of the dried ADM collagen.
실시예 1Example 1
<비가교 ADM 콜라겐 매트의 제조><Production of non-crosslinked ADM collagen mat>
1 cm x 1 cm 크기로 자른 20 g 정도의 위에서 제조된 건조 콜라겐에 물 50 내지 80 ml 정도를 첨가한 후(단, 제열을 위해 물 대신 물과 어름 혼합물 투입도 가능함), 블랜더(AXLERIM POWER BLENDER)를 이용하여 건조 콜라겐이 균일한 크기가 될 때까지 파쇄하여 혼합물을 만들었다. 이 혼합물에 약 550 ml 에탄올을 첨가한 다음 균질화기(IKA 3787000 T 50 ULTRA-TURRAX)를 사용하여 신속하게 균질화시켰다. 이때 균질화된 콜라겐 섬유의 길이는 10 내지 5,000 ㎛로 다양하였고, 건조 후 섬유의 평균 직경은 약 12 ㎛ 내외, 즉 3 내지 40 ㎛로 다양하였다. (이때 필요에 따라 에탄올을 넣지 않고 균질화해도 무방하나, 에탄올이 들어가게 되면 수화 콜라겐은 탈수가 진행되어 보다 쉽게 섬유 형태의 콜라겐이 만들어지며, 감압 여과를 통해 균질화된 혼합물(섬유화 콜라겐+물+에탄올)로부터 손쉽게 불용분인 고체 섬유상 콜라겐을 추출할 수 있다.)After adding about 50 to 80 ml of water to about 20 g of the dried collagen prepared above, cut into 1 cm x 1 cm size (however, a mixture of water and ice can be added instead of water for heat removal), and blender (AXLERIM POWER BLENDER) ) to make a mixture by crushing the dried collagen until it becomes a uniform size. About 550 ml of ethanol was added to this mixture and then homogenized rapidly using a homogenizer (IKA 3787000 T 50 ULTRA-TURRAX). At this time, the length of the homogenized collagen fibers varied from 10 to 5,000 μm, and the average diameter of the fibers after drying was varied to about 12 μm, that is, 3 to 40 μm. (At this time, it is okay to homogenize without adding ethanol if necessary, but when ethanol is added, dehydration of the hydrated collagen proceeds to make collagen in the form of fibers more easily, and the homogenized mixture (fibrous collagen + water + ethanol) through vacuum filtration. Insoluble solid fibrous collagen can be easily extracted from
이어서 균질화된 혼합물을 진공여과기(WJ-15) 및 와트만 #2 원형 110mm 여과지를 사용하여 여과 과정에 통해서 균질화된 혼합물로부터 고체 콜라겐 불용분을 추출 및 분리한 다음, 메탄올 또는 에탄올로 세척하였다. 이후 여과지에 매트 형태로 남은 콜라겐 섬유를 그대로 떼어 내었다.Then, the homogenized mixture was extracted and separated from the homogenized mixture through a filtration process using a vacuum filter (WJ-15) and Whatman #2 round 110mm filter paper, and then washed with methanol or ethanol. After that, the remaining collagen fibers in the form of mats were removed from the filter paper as they were.
여과지에서 떼어 낸 콜라겐 매트를 완전히 건조되기 전에 짧은 시간 동안 실온에서 압력 프레스(5톤)로 가압하여 매끄럽고 균일한 매트를 제조하였고, 이를 실온에서 1 일 동안 건조하여 최종적으로 비가교 콜라겐 매트를 완성하였다.The collagen mat removed from the filter paper was pressed with a pressure press (5 tons) at room temperature for a short time before being completely dried to prepare a smooth and uniform mat, which was dried at room temperature for 1 day to finally complete a non-crosslinked collagen mat. .
하기 도 3은 실시예 1에서 수행한 그대로 건조 ADM 콜라겐을 분쇄한 후 여과하여 비가교 콜라겐 매트를 만드는 전체 공정을 사진으로 촬영한 것이다.3 is a photograph of the entire process of making a non-crosslinked collagen mat by pulverizing dried ADM collagen as it is in Example 1 and filtering it.
<가교 ADM 콜라겐 매트의 제조><Production of cross-linked ADM collagen mat>
비가교 콜라겐 매트의 수분 저항성을 향상시키기 위해, 비가교 콜라겐 매트를 매트 무게의 0.5 중량부에 해당하는 폴리(에틸렌 글리콜) 디글리시딜에테르(PEGDGE)를 포함하는 에탄올 용액(에탄올+PEGDGE) 200 ml에 1 일 동안 침지시켜 콜라겐 매트의 가교 결합을 수행하였다. 이후 가교된 ADM 콜라겐 매트를 진공 오븐에서 45~48 ℃로 최소 1일 동안 열처리하고 상온으로 냉각하여 어닐링한 후 최종적으로 가교 ADM 콜라겐 매트를 제조하였다. 제조된 가교 ADM 콜라겐 매트의 두께는 A4 용지의 두께와 유사한 90~120 ㎛였다.In order to improve the moisture resistance of the non-crosslinked collagen mat, the non-crosslinked collagen mat was mixed with an ethanol solution (ethanol + PEGDGE) 200 containing poly(ethylene glycol) diglycidyl ether (PEGDGE) corresponding to 0.5 parts by weight of the mat. The crosslinking of the collagen mat was carried out by immersion in ml for 1 day. Thereafter, the cross-linked ADM collagen mat was heat-treated in a vacuum oven at 45-48° C. for at least 1 day, cooled to room temperature, and annealed to finally prepare a cross-linked ADM collagen mat. The thickness of the prepared cross-linked ADM collagen mat was 90-120 μm, similar to the thickness of A4 paper.
하기 도 4는 실시예 1에서 실제 수행한, 비가교 ADM 콜라겐 매트의 가교 공정 및 어닐링 공정을 사진으로 촬영한 것이다.4 is a photograph of the crosslinking process and the annealing process of the non-crosslinked ADM collagen mat actually performed in Example 1.
실시예 2Example 2
상기 실시예 1에서 20 g 정도의 제조된 건조 콜라겐을 대략 1 cm x 1 cm 크기로 자른 후 20배 정도의, 에탄올(94.5 %) 및 탈이온수 부피 비율 80:20의 용매와 함께 블랜더에 넣어 40 ℃를 넘지 않도록 하면서 콜라겐이 섬유 형태로 만들어질 때까지 분쇄한 것(균질화 단계까지)을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 가교 콜라겐 매트를 제조하였다. 이러한 방법은 수득한 콜라겐 섬유는 그 길이가 다소 길었고, 또한 에탄올 양이 많아 콜라겐이 석출되는 조건으로, 콜라겐을 섬유화하기 위해서 실시예 1 대비 다소 긴 시간이 소모되었다. 나머지 결과들은 실시예 1과 비슷하였다.In Example 1, about 20 g of the prepared dry collagen was cut into about 1 cm x 1 cm in size and then put in a blender with a solvent of about 20 times, ethanol (94.5%) and deionized water volume ratio 80:20 40 A cross-linked collagen mat was prepared in the same manner as in Example 1, except that the collagen was pulverized until it was made into fibers (until the homogenization step) while not exceeding ℃. In this method, the length of the obtained collagen fibers was rather long, and the amount of ethanol was large, so that collagen was precipitated, and a rather long time was consumed compared to Example 1 in order to fibrosis the collagen. The rest of the results were similar to Example 1.
[시험예 및 결과][Test Examples and Results]
하기 도 5는 ADM 콜라겐 매트의 물에 대한 저항성을 테스트하기 위해 물 속에 각각 실시예 1에서 제조한 비가교 ADM 코라겐 매트(a) 사진) 및 가교 ADM 콜라겐 매트(b) 사진)를 넣고 팽창 정도를 확인하는 사진과, 가교 ADM 콜라겐 매트의 표면을 배율을 달리하여 촬영한 SEM 사진(c) 사진)을 도시하였다.5 shows the degree of swelling by putting the non-crosslinked ADM collagen mat (a) photo) and the cross-linked ADM collagen mat (b) photo) prepared in Example 1, respectively, in water to test the water resistance of the ADM collagen mat A photograph confirming the , and an SEM photograph (c) photographed at different magnifications of the surface of the cross-linked ADM collagen mat are shown.
하기 도 5에서 (a) 사진과 (b) 사진은 각각 가교 전과 가교 후 ADM 콜라겐 매트(실시예 1)의 물 속에서의 팽창 성능을 나타내는데, 비가교 ADM 콜라겐 매트는 물 속에 오랫동안 잠겨 있으면 물에 의해서 완전히 풀어지지는 않지만 상당히 팽창되는 것을 확인할 수 있었다. 반면에 가교제에 의해 가교 결합을 한 가교 ADM 콜라겐 매트는 가교 결합을 하지 않은 ADM 콜라겐 매트보다 덜 팽창되는 경향이 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 팽창 정도는 가교율에 따라 영향을 받을 것으로 예상되며, 가교 결합이 형태 안정성에 유리함을 확인할 수 있었다. 5, (a) and (b) photos show the swelling performance in water of the ADM collagen mat (Example 1) before and after cross-linking, respectively. Although it is not completely released, it can be confirmed that it is significantly expanded. On the other hand, it was confirmed that the cross-linked ADM collagen mat cross-linked by a cross-linking agent tends to swell less than the ADM collagen mat that is not cross-linked. This degree of expansion is expected to be affected by the crosslinking rate, and it was confirmed that crosslinking is advantageous for morphological stability.
또한, (c) 사진은 가교 ADM 콜라겐 매트(실시예 1) 표면을 배율을 달리하여 SEM 테스트(TM 1000, 히타치, 일본)에 의해 관찰한 것인데, 콜라겐 섬유 모양이 명확히 관찰되었다. In addition, (c) photograph was observed by SEM test (TM 1000, Hitachi, Japan) at different magnifications on the surface of the cross-linked ADM collagen mat (Example 1), and the collagen fiber shape was clearly observed.
결론적으로, 본 발명에 따른 ADM 콜라겐 매트의 제조방법은 종래 방법과는 달리 건조 ADM 콜라겐으로부터 시작하여 동결 건조 과정을 생략하여 공정상 간단하며 에너지적으로도 유리하고, 더욱이 건조 ADM 콜라겐으로부터 분쇄 및 여과 과정을 통해 물과 유기용매를 포함하는 콜라겐 혼합액으로부터 성공적으로 제조됨을 확인할 수 있었다.In conclusion, the method for producing ADM collagen mat according to the present invention is simple and energy-efficient in terms of process by omitting the freeze-drying process starting from dry ADM collagen, unlike the conventional method, and furthermore, grinding and filtering from dry ADM collagen Through the process, it was confirmed that it was successfully prepared from a collagen mixture containing water and an organic solvent.
Claims (15)
상기 상온건조용 건조 ADM 콜라겐은 하기 수학식 1
[수학식 1]
무게 손실률(%) = [(웨트 ADM 콜라겐 무게 - 건조 ADM 콜라겐 무게)/웨트 ADM 콜라겐 무게] X 100
로 표시되는 무게 손실률(weight loss rate)이 65 내지 85%인 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.Mixing dry ADM collagen for drying at room temperature with a solvent and homogenizing; Filtering the homogenized ADM collagen under reduced pressure; pressing the ADM collagen insoluble content obtained by vacuum filtration with a press; and crosslinking the pressurized ADM collagen with a crosslinking agent,
The dry ADM collagen for drying at room temperature is represented by the following Equation 1
[Equation 1]
Weight Loss Rate (%) = [(Wet ADM Collagen Weight - Dry ADM Collagen Weight)/Wet ADM Collagen Weight] X 100
Characterized in that the weight loss rate represented by 65 to 85%
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 콜라겐 매트의 제조방법은 웨트 ADM 콜라겐을 90% 농도 이상의 유기용매에 담가 탈수하고, 탈수된 ADM 콜라겐을 유기용매와 분리한 후, 진공 또는 대기압 하에서 건조하는 상온건조용 건조 ADM 콜라겐의 제조 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.The method of claim 1,
The method for producing the collagen mat involves immersing wet ADM collagen in an organic solvent with a concentration of 90% or more to dehydrate, separating the dehydrated ADM collagen from the organic solvent, and then drying the dried ADM collagen at room temperature under vacuum or atmospheric pressure. characterized by including
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 균질화 단계는 상온건조용 건조 ADM 콜라겐을 용매와 섞어 블렌더(blender)로 1차 분쇄한 다음, 균질화기(homogenizer)를 이용하여 2차 분쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.The method of claim 1,
The homogenization step comprises mixing dry ADM collagen for drying at room temperature with a solvent and first grinding with a blender, followed by secondary grinding using a homogenizer.
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 콜라겐 매트의 제조방법은 가교된 ADM 콜라겐을 어닐링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.The method of claim 1,
The method for producing the collagen mat, characterized in that it comprises the step of annealing the cross-linked ADM collagen
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 용매는 물 및 유기용매로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.The method of claim 1,
The solvent is characterized in that at least one selected from the group consisting of water and organic solvents.
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 용매는 물과 유기용매를 부피비 1:2 내지 1:15로 포함하는 것을 특징으로
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.6. The method of claim 5,
The solvent is characterized in that it contains water and an organic solvent in a volume ratio of 1:2 to 1:15.
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 유기용매는 에탄올, 메탄올, 이소프로판올, 부탄올 및 에틸 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.6. The method of claim 5,
The organic solvent is characterized in that at least one selected from the group consisting of ethanol, methanol, isopropanol, butanol and ethyl acetate
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 균질화 단계는 40 ℃ 이하에서 실시되는 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.The method of claim 1,
The homogenization step is characterized in that carried out at 40 ℃ or less
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 감압 여과로 수득한 ADM 콜라겐 불용분은 두께 1,000 ㎛ 이하의 매트 형태인 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.The method of claim 1,
The ADM collagen insoluble content obtained by the reduced pressure filtration is in the form of a mat with a thickness of 1,000 μm or less.
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 감압 여과 단계는 불용분을 유기용매로 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.The method of claim 1,
The reduced pressure filtration step, characterized in that it comprises the step of washing the insoluble matter with an organic solvent
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 가교제는 디에폭시계 화합물, 디(메트)아크릴레이트계 화합물, 디알릴계 화합물 및 디비닐계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.The method of claim 1,
The crosslinking agent is characterized in that at least one selected from the group consisting of a diepoxy compound, a di(meth)acrylate compound, a diallyl compound, and a divinyl compound.
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 가교화하는 단계는 가압된 ADM 콜라겐을, 가압된 ADM 콜라겐 총 100 중량부를 기준으로, 가교제 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 유기용매에 침지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.The method of claim 1,
The step of crosslinking comprises immersing the pressurized ADM collagen in an organic solvent containing 0.1 to 5 parts by weight of a crosslinking agent, based on 100 parts by weight of a total of 100 parts by weight of the pressurized ADM collagen.
A method for drying collagen mat at room temperature.
상기 상온건조용 건조 ADM 콜라겐은 수분 함량 10 중량% 이하이고, 밀도가 0.2 내지 0.5 g/cm3이며, 인장강도가 13 내지 19 MPa이고, 인장변형률이 100 내지 160 %인 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.The method of claim 1,
The dried ADM collagen for drying at room temperature has a moisture content of 10% by weight or less, a density of 0.2 to 0.5 g/cm 3 , a tensile strength of 13 to 19 MPa, and a tensile strain of 100 to 160%, characterized in that
A method for drying collagen mat at room temperature.
콜라겐 매트.[Claim 14] According to any one of claims 1 to 13, which is produced by the drying method at room temperature of the collagen mat, characterized in that the thickness is 200 ㎛ or less.
Collagen mat.
상기 상온건조용 건조 ADM 콜라겐은 하기 수학식 1
[수학식 1]
무게 손실률(%) = [(웨트 ADM 콜라겐 무게 - 건조 ADM 콜라겐 무게)/웨트 ADM 콜라겐 무게] X 100
로 표시되는 무게 손실률(weight loss rate)이 65 내지 85%인 것을 특징으로 하는
콜라겐 매트의 상온건조 제조방법.Mixing dry ADM collagen for drying at room temperature with a solvent and homogenizing; Filtering the homogenized ADM collagen under reduced pressure; and pressing the ADM collagen insoluble content obtained by vacuum filtration with a press,
The dry ADM collagen for drying at room temperature is represented by the following Equation 1
[Equation 1]
Weight Loss Rate (%) = [(Wet ADM Collagen Weight - Dry ADM Collagen Weight)/Wet ADM Collagen Weight] X 100
Characterized in that the weight loss rate represented by 65 to 85%
A method for drying collagen mat at room temperature.
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| CN114377207A (en) * | 2022-01-19 | 2022-04-22 | 南方医科大学南方医院 | Preparation method and application of porcine acellular dermal matrix scaffold |
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