KR20200000092A - 홍해삼 가수분해물을 포함하는 피부재생용 하이드로겔 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홍해삼 가수분해물을 포함하는 피부재생용 하이드로겔은 홍해삼 가수분해물; 및 수용성 고분자;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 하는 피부재생용 하이드로겔 및 그 제조방법을 이용하면, 인간 유래 섬유아세포의 세포 증식 및 피부의 주요 구성 성분인 콜라겐의 발현을 촉진할 수 있어 피부재생 치료용 창상피복제 및 의공학 소재로 이용할 수 있는 장점이 있다.

Description

홍해삼 가수분해물을 포함하는 피부재생용 하이드로겔 및 그 제조방법{Hydrogel for Skin Regeneration Comprising Stichopus japonicus Hydrolysates, and Fabricating Thereof}
본 발명은 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 원적외선 건조된 제주산 홍해삼을 가수분해 효소를 이용하여 가수분해물을 제조한 후 수용성 고분자에 봉입하여 피부재생용 하이드로겔을 제조하는 방법에 관한 것이다.
해삼은 극피동물 해삼강에 속하는 해삼류의 총칭으로 육색에 따라 홍해삼, 청해삼 및 흑해삼으로 구분된다. 해삼은 임산부의 조혈 작용, 치아와 골격형성, 근육의 정상적인 수축 등 여러 가지 생리활성을 가지는 것으로 알려져 동아시아지역에서 식용 및 건강식품으로 많이 사용되는 해양생물이다. 해삼은 사포닌(Saponin), 콘드로이친 황산(Chondroitin sulfate), 홀로톡신(Holotoxin) 등의 다양한 활성물질을 함유하고 있다고 보고되어 있으며, 특히 몸의 일부가 절단되어도 재생되고 내장이 제거되어도 새로운 내장이 생기는 놀라운 재생기능을 가지고 있다.
폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol, PVA)은 우수한 생체적합성과 기계적 물성, 비독성, 비발암성, 높은 함수량 및 제조의 용이성 등을 가지는 수용성 합성폴리머로서 바이오 소재로 다양한 응용이 가능한 소재로 알려져있다. 특히, PVA는 생체 의료분야에서 약물전달체, 상처드레싱, 보형물, 콘택트렌즈, 인공장기 등으로 많이 사용되고 있다. 또한, PVA는 동결-해동(freezing-thawing)을 통해서 화학반응 없이 가교가 가능하고 이를 통해 화학반응으로부터 발생하는 생물학적 독성을 피할 수 있다는 장점을 가진다.
피부는 신체 외부를 둘러싸고 있는 하나의 막으로써 외부환경으로부터 내부 장기를 보호하는 1차적 방어기관이다.
피부는 크게 표피, 진피, 피하조직으로 구성되며 이는 각각 수분유지, 바이러스 및 균 감염에 대한 장벽역할 외에 체온조절, 체내 물질 대사 및 노폐물 배설 등의 체내 항상성을 유지하는 역할을 한다. 피부는 우리 몸에서 가장 자주 손상되는 조직으로서 외적인 요인에 의한 손상에 대해 빠르게 상처부위를 폐쇄하여 손상을 입은 조직의 기능을 회복하는 일정 수준의 자가 재생능력을 가지고 있으나, 손상 부위의 크기와 정도에 따라 재생 능력이나 속도가 제한된다.
따라서 본 발명의 발명자는 원적외선으로 건조된 홍해삼 유래 가수분해물을 추출한 후 PVA와 융합하여 하이드로겔을 제작하였고, 인간 유래 섬유아세포에 대한 세포 증식 효과 및 제작된 하이드로겔의 물리적 특성을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
KR 10-2014-0016461 A
따라서, 본 발명의 목적은, 수용성 고분자에 홍해삼 가수분해물을 봉입하여 세포증식 및 콜라겐 발현 촉진 효과를 향상시킨 하이드로겔 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홍해삼 가수분해물을 포함하는 피부재생용 하이드로겔은 홍해삼 가수분해물; 및 수용성 고분자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 홍해삼 가수분해물은, 상기 피부재생용 하이드로겔 100 중량% 기준으로, 0.25 ~ 1.5 중량% 포함하는 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 수용성 고분자는 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)인 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 홍해삼 가수분해물은, 플라보자임(Flavourzyme)을 이용하여 가수분해된 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 하이드로겔의 공극 크기는 3 ~ 30 ㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홍해삼 가수분해물을 포함하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법은, (a) 수용성 고분자를 용매에 투입하고 가열하여 고분자 수용액을 제조하는 단계; (b) 상기 고분자 수용액에 홍해삼 가수분해물을 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 혼합물을 동결하고 해동하여 하이드로겔을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 수용성 고분자는 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)인 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 상기 고분자 수용액과 홍해삼 가수분해물은 1 : 0.5 ~ 2 중량비로 포함되는 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계의 동결 및 해동은 2 ~ 4 회 수행되는 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 홍해삼 가수분해물은, 홍해삼을 원적외선 건조하는 단계; 상기 건조된 홍해삼을 단백질 가수분해 효소와 혼합하여 가수분해시키는 단계; 및 상기 가수분해된 홍해삼을 원심분리하고 탈염하여 가수분해물을 수득하는 단계;를 포함하여 제조되는 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 가수분해는, 단백질 가수분해 효소로서 플라보자임(Flavourzyme)을 이용하여 가수분해되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔 및 그 제조방법을 이용하면, 인간 유래 섬유아세포의 세포 증식 및 피부의 주요 구성 성분인 콜라겐의 발현을 촉진할 수 있어 피부재생 치료용 창상피복제 및 의공학 소재로 이용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔 제작 과정의 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔의 농도에 따른 약물 방출능을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔의 Swelling Ratio을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔의 저장탄성률을 레오미터로 측정한 결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔을 주사현미경(SEM)으로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔의 세포증식률을 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
나아가, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
나아가, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 원적외선 건조한 홍해삼을 단백질분해효소인 플라보자임(Flavourzyme)을 이용하여 가수분해물을 제조하고 이를 수용성 고분자에 봉입시켜 제조된 하이드로겔로부터 인간 유래 섬유아세포(Normal human dermal fibroblasts; NHDF)에 대하여 세포증식 효능을 확인하였으며, 하이드로겔의 물리적인 특성인 수분흡수율, 저장탄성률, 표면변화 등을 확인한 결과 상기 수용성 고분자에 홍해삼 가수분해물이 봉입되어 하이드로겔을 제조할 경우 표면의 공극크기가 커지고 수분흡수율이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명은 홍해삼 가수분해물 및 수용성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔을 제공한다.
상기 홍해삼 가수분해물은, 상기 하이드로겔 100 중량% 기준으로, 0.25 ~ 1.5 중량%를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 1 중량%를 포함할 수 있다.
상기 홍해삼 가수분해물의 함량이 0.25 중량% 미만이면, 상기 하이드로겔 내의 공극의 크기가 작아 향상된 수분흡수율 및 저장탄성율이 향상이 어렵고, 세포의 증식 효과가 떨어지는 문제가 있으며, 상기 홍해삼 가수분해물의 함량이 1.5 중량%를 초과하면, 상기 수용성 고분자의 공극크기가 너무 커져 기계적인 특성이 떨어지는 문제점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
상기 수용성 고분자는 폴리비닐알콜(Poly vinyl alcohol)일 수 있으며, 홍해삼 가수분해물을 봉입하여 하이드로겔을 제조할 수 있는 수용성 고분자라면, 그 종류를 제한하지는 않는다.
상기 홍해삼 가수분해물은 원적외선 건조된 홍해삼을 펩신(Pepsin), 트립신(Trypsin), α-키모트립신(α-chymotrypsin), 파파인(Papain), 알칼라제(Alcalase), 뉴트라제(Neutrase) 및 플라보자임(Flavourzyme)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상의 가수분해 효소로 가수분해된 것일 수 있으며, 바람직하게는 플라보자임(Flavourzyme)으로 가수분해된 것일 수 있다.
상기 플라보자임(Flavourzyme)은 곰팡이로부터 추출한 것으로 단백질의 가수분해에 사용되고 있으며, 엔도프로테아제(Endoprotease)와 엑소프로테아제(Exoprotease)의 활성을 모두 가지고 있는 효소로서, 효소 활성의 최적 온도는 50 ℃이다.
상기 하이드로겔의 공극 크기는 3 ~ 30 ㎛일 수 있으며, 상기 하이드로겔의 공극 크기가 3 ㎛ 미만이면 수분흡수율 및 저장탄성율이 떨어지는 문제점이 있으며, 공극의 크기가 30 ㎛를 초과하면 하이드로겔의 기계적 특성이 떨어지는 문제점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법을 단계별로 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법은, (a) 수용성 고분자를 용매에 투입하고 가열하여 고분자 수용액을 제조하는 단계(S100); (b) 상기 고분자 수용액에 홍해삼 가수분해물을 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계(S200); 및 (c) 상기 혼합물을 동결하고 해동하여 하이드로겔을 제조하는 단계(S300);를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법에 있어서, 상기 (a) 단계(S100)는, 수용성 고분자를 용매에 투입하고 가열하여 고분자 수용액을 제조하는 단계이다.
상기 고분자 수용액은 2 ~ 15 %의 고분자 수용액으로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 10 % 수용액으로 제조될 수 있으며, 상기 가열온도는 제한하지 않는다.
상기 수용성 고분자는 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol: PVA)일 수 있다.
상기 용매는 증류수일 수 있으며, 상기 PVA를 녹일 수 있는 용매라면 그 종류를 제한하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 단계(S200)는, 상기 고분자 수용액에 홍해삼 가수분해물을 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계이다.
상기 홍해삼 가수분해물을 증류수에 투입하여 0.5 ~ 2 % 홍해삼 가수분해물 수용액으로 제조한 후 상기 고분자 수용액에 투입될 수 있다.
상기 (b) 단계(S200)의 고분자 수용액과 홍해삼 가수분해물은 1 : 0.5 ~ 2 중량비로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1:1 중량비로 포함될 수 있다.
상기 (b) 단계(S200)의 혼합물을 제조하기 전 홍해삼 가수분해물을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 홍해삼 가수분해물의 제조방법은, 홍해삼을 원적외선 건조하는 단계; 상기 원적외선 건조된 홍해삼을 단백질 가수분해 효소와 혼합하여 가수분해시키는 단계; 및 상기 가수분해된 홍해삼을 원심분리하고 탈염하는 가수분해물을 수득하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
구체적으로, 상기 홍해삼을 원적외선 건조하기 전에 홍해삼의 내장을 제거하고 깨끗하게 세척하여 물기를 제거할 수 있으며, 이에 대한 설명은 공지된 방법이므로 설명을 생략한다.
또한, 상기 홍해삼을 원적외선 건조한 후 분쇄하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 분쇄방법, 시간, 온도 및 분쇄된 홍해삼 분말의 입자크기는 제한하지 않는다.
상기 홍해삼을 원적외선 건조하는 단계는 40 ~ 60 ℃에서 4 ~ 8 시간 동안 원적외선 건조기를 이용하여 수행될 수 있다.
다음으로, 상기 원적외선 건조된 홍해삼을 단백질 가수분해 효소와 혼합하여 가수분해시키는 단계는 원적외선 건조된 홍해삼과 가수분해 효소를 1 : 0.01 ~ 0.1 중량비로 혼합하여 30 ~ 50 ℃ 에서 6 ~ 24 시간 동안 수행될 수 있다.
상기 가수분해 효소의 중량비가 0.01 미만이면 가수분해 효율이 떨어지는 문제점이 발생하고, 0.1을 초과하면 가수분해율은 좋을 수 있으나 경제적으로 바람직하지 못하다. 또한, 가수분해 효율을 높이기 위하여 1,000 ~ 1,500 rpm의 교반기에서 가수분해를 수행할 수 있다.
상기 가수분해는 pH 6 ~ 8의 조건에서 수행될 수 있으며, 상기 pH 조건은 가수분해 효소의 최적조건으로 1 M NaOH 또는 HCl을 투입하여 상기 pH 조건으로 조절할 수 있다.
상기 가수분해 효소는 펩신(Pepsin), 트립신(Trypsin), α-키모트립신(α-Chymotrypsin), 파파인(Papain), 알칼라제(Alcalase), 뉴트라제(Neutrase) 및 플라보자임(Flavourzyme)으로 구성된 그룹 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 플라보자임(Flavourzyme)일 수 있다.
상기 가수분해된 홍해삼을 원심분리하고 탈염하는 단계는 가수분해된 홍해삼을 4 ~ 10 ℃ 에서 20 ~ 40 분 동안 5,000 ~ 10,000 rpm으로 원심분리하고, 상기 원심분리된 홍해삼을 탈염할 수 있다.
상기 탈염은 염을 제거하는 공정으로 역삼투막이 이용될 수 있다.
이러한 탈염의 공정은 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 아울러, 상기 탈염 공정에서 역삼투막이 아닌 기타의 방법을 이용할 수도 있음은 당연하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법에 있어서, 상기 (c) 단계(S300)는, 상기 혼합물을 동결하고 해동하여 하이드로겔을 제조하는 단계이다.
상기 (c) 단계(S300)의 동결 및 해동은 2 ~ 4 회 수행될 수 있으며, 바람직하게는 3 회 수행되는 것이 바람직하다.
상기 (c) 단계(S300)의 혼합물을 동결하는 온도는 -90 ~ -70 ℃일 수 있으며, 바람직하게는 80 ℃일 수 있다. 상기 혼합물을 해동하는 온도는 20 ~ 35 ℃일 수 있으며, 바람직하게는 25 ℃일 수 있다.
상기 (c) 단계(S300)는 동결 건조하는 단계를 더 포함할 수 있으며, -70 ~ -50 ℃ 온도의 동결건조기를 이용하여 3 ~ 5 mTorr 조건에서 36 ~ 72 시간 동안 수행될 수 있다.
상기 압력이 3 mTorr 미만이면 동결건조 시간이 증가하며, 압력이 5 mTorr를 초과하면 진공압력을 올리는 시간이 증가하며, 진공압력을 올릴 수 있는 재질이 견고한 설비를 사용하여야 함으로써 설비 가격이 증가한다.
이하, 구체적인 실시예 및 실험예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
(실시예)
홍해삼 가수분해물의 제조
제주산 홍해삼을 세척한 뒤 원적외선 건조기를 이용하여 3 일간 원적외선 건조한 뒤에 그라인더를 이용하여 충분히 분쇄하여 분말상태로 준비하였다.
상기 준비된 분말 홍해삼 1 kg과 가수분해 효소인 플라보자임 10 g을 혼합하여 37 ℃에서 12 시간 가수분해하였다. 이때, pH는 7 였다.
다음으로, 가수분해된 홍해삼을 4 ℃ 에서 20 분 동안 8,000 rpm으로 원심분리하고, 역삼투막을 사용하여 염을 제거하여 가수분해물을 준비하였다.
홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔의 제조
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔 제작과 과정의 모식도를 나타낸 것이다.
PVA를 60 ℃에서 12 시간 동안 증류수에 용해하여 10 wt% PVA 수용액을 제조하고, 홍해삼 가수분해물을 증류수에 용해하여 각각 0.5, 1, 및 2 wt%의 홍해삼 가수분해물 수용액을 제조하였다.
준비된 10 wt% PVA 수용액에 3 종의 0.5, 1, 및 2 wt% 홍해삼 가수분해물 수용액을 혼합한 후 -80 ℃에서 3 시간 동안 동결하고 25 ℃ 온도에서 해동하는 과정을 3 회 실시한 후 -70 ℃ 동결건조하여 하이드로겔을 제조하였다.
(실험예)
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔의 농도에 따른 약물 방출능을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PVA/SC-Ⅰ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.25 %), PVA/SC-Ⅱ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.5 %), 및 PVA/SC-Ⅲ(PVA 5 %+ 홍해삼 1 %) 하이드로겔에 약물을 투입한 후 약물 방출능을 측정하였다.
PVA/SC-Ⅰ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.25 %), PVA/SC-Ⅱ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.5 %), 및 PVA/SC-Ⅲ(PVA 5 %+ 홍해삼 1 %) 하이드로겔은 초기에 모두 높은 약물 방출능을 보여주었으며, 특히 PVA/SC-Ⅲ(PVA 5 %+ 홍해삼 1 %)의 약물 방출능이 더욱 우수한 것을 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔의 Swelling Ratio을 나타낸 것이다.
도 4는 각각의 하이드로겔을 증류수에 넣어 시간별로 무게를 측정하여 최대로 팽윤되었을 때의 Swelling Ratio를 나타낸 것이다
도 4를 참조하면, 본 발명에 따라 일 실시예에 따라 제조된 PVA/SC-Ⅰ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.25 %), PVA/SC-Ⅱ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.5 %), 및 PVA/SC-Ⅲ(PVA 5 %+ 홍해삼 1 %) 하이드로겔은 자체 무게의 5 배 이상의 수분을 흡수하여 500 % 이상의 높은 Swelling ratio를 나타냄을 확인할 수 있었다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔의 저장탄성률을 레오미터로 측정한 결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔의 탄성 측정치를 레오미터 역학 분석기 RDA II 레오미터 (Rheometrics Dynamic Analyzer RDA II rheometer)를 사용하여 주파수 스윕 방식(Frequency sweep mode)으로 얻었다.
도 5를 참조하면, Frequency가 증가됨에 따라, 본 발명에 따라 일 실시예에 따라 제조된 PVA/SC-Ⅰ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.25 %), PVA/SC-Ⅱ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.5 %), 및 PVA/SC-Ⅲ(PVA 5 %+ 홍해삼 1 %) 하이드로겔의 저장탄성률 값이 PVA의 저장탄성률과 비슷해 지는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔을 주사현미경(SEM)으로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따라 일 실시예에 따라 제조된 PVA/SC-Ⅰ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.25 %), PVA/SC-Ⅱ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.5 %), 및 PVA/SC-Ⅲ(PVA 5 %+ 홍해삼 1 %) 하이드로겔 중 특히 PVA/SC-Ⅲ(PVA 5 %+ 홍해삼 1 %) 하이드로겔의 공극크기가 가장 큰 것을 확인할 수 있으며, 이 결과는 수분흡수율 및 저장탄성율의 결과를 뒷받침할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔의 세포증식률을 나타낸 것이다.
본 발명에 따라 일 실시예에 따라 제조된 PVA/SC-Ⅰ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.25 %), PVA/SC-Ⅱ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.5 %), 및 PVA/SC-Ⅲ(PVA 5 %+ 홍해삼 1 %) 하이드로겔의 인간 유래 섬유아세포(normal human dermal fibroblasts: NHDF)에 대하여 세포증식 효능을 확인하는 실험을 진행하였다.
신생아의 포피(foreskin) 조직에서 얻은 섬유아세포를 24웰 플래이트에 웰당 2x103 cell수가 되도록 넣어준 후 10 % FBS(fetal bovine serum) 및 1 % antibiotic-antimycotic이 포함된 DMEM 배지 내에 24 시간 배양하였다. 여기에 한쪽에는 배양배지에 각각 하이드로겔과 PVA 시료를 200 ㎍/㎖의 농도가 되도록 넣고 대조군에는 배양배지만을 가하였다. 그리고 1 일 동안 배양시킨 후, 세포의 증식율을 알아보기 하여 MTT assay를 수행하였다. MTT assay는 배양한 세포에 MTT 용액 0.1 ㎖을 가한 후 4 시간 동안 배양한 다음 배양배지는 제거하고 DMSO 0.5 ㎖를 넣어 형성된 포르마잔을 ELISA reader(PowerWave XS2, 미국)를 사용해 550 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 상기 각각의 하이드로겔과 PVA과 대조군에 대한 흡광도를 측정하였으며, 상기 흡광도를 이용하여 세포 증식율을 계산하였다.
도 7을 참조하면, 대조군에 비해 PVA/SC-Ⅰ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.25 %), PVA/SC-Ⅱ(PVA 5 %+ 홍해삼 0.5 %), 및 PVA/SC-Ⅲ(PVA 5 %+ 홍해삼 1 %) 하이드로겔의 세포증식율이 높음을 확인할 수 있었으며, 특히 PVA/SC-Ⅲ(PVA 5 %+ 홍해삼 1 %) 하이드로겔이 월등한 세포증식 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 홍해삼 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 피부재생용 하이드로겔 및 그 제조방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S100 : 고분자 수용액을 제조하는 단계
S200 : 혼합물을 제조하는 단계
S300 : 하이드로겔을 제조하는 단계

Claims (11)

  1. 피부재생용 하이드로겔에 있어서,
    홍해삼 가수분해물; 및
    수용성 고분자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 홍해삼 가수분해물은,
    상기 피부재생용 하이드로겔 100 중량% 기준으로,
    0.25 ~ 1.5 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수용성 고분자는 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)인 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 홍해삼 가수분해물은,
    플라보자임(Flavourzyme)을 이용하여 가수분해된 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하이드로겔의 공극 크기는 3 ~ 30 ㎛인 것을 특징으로 하는 피부 재생용 하이드로겔.
  6. (a) 수용성 고분자를 용매에 투입하고 가열하여 고분자 수용액을 제조하는 단계;
    (b) 상기 고분자 수용액에 홍해삼 가수분해물을 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 혼합물을 동결하고 해동하여 하이드로겔을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 수용성 고분자는 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)인 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 (b) 단계의 상기 고분자 수용액와 홍해삼 가수분해물은 1 : 0.5 ~ 2 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 동결 및 해동은 2 ~ 4회 수행되는 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 홍해삼 가수분해물은,
    홍해삼을 원적외선 건조하는 단계;
    상기 건조된 홍해삼을 단백질 가수분해 효소와 혼합하여 가수분해시키는 단계; 및
    상기 가수분해된 홍해삼을 원심분리하고 탈염하여 가수분해물을 수득하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 가수분해는,
    단백질 가수분해 효소로서 플라보자임(Flavourzyme)을 이용하여 가수분해되는 것을 특징으로 하는 피부재생용 하이드로겔의 제조방법.
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