KR102608165B1

KR102608165B1 - 상처 처치제용 조성물

Info

Publication number: KR102608165B1
Application number: KR1020177023030A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 호가쓰; 크레이그 하디
Original assignee: 메드트레이드 프로덕츠 리미티드
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2023-11-29
Anticipated expiration: 2036-01-27
Also published as: AU2016210993B2; PL3250245T3; KR20170107493A; EP3250245B1; BR112017016100A2; PT3250245T; RU2017129871A; JP6768705B2; BR112017016100B1; RU2017129871A3; US10639202B2; US20180014974A1; ES2928794T3; SA517381997B1; WO2016120622A1; DK3250245T3; JP2018502697A; RU2021113700A; GB2537010B; CA2975018A1

Abstract

본 발명은 상처 처치제로서 또는 그 일부로서 사용될 수 있는 조성물 및 이를 포함하는 상처 처치제에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 생물막 내에서 박테리아를 파괴하고 죽이며 또한 생물막 형성을 방지하는 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은, 키토산, 키틴, 키토산 파생물, 키틴 파생물, 그리고 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 섬유의 제1성분과; 적어도 하나의 삼양성자산과 적어도 하나의 가용화산을 포함한다.

Description

상처 처치제용 조성물

본 발명은 상처 처치제(wound dressing)로서 또는 그 일부로서 사용될 수 있는 조성물 및 이를 포함하는 상처 처치제에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 생물막(biofilm) 내에서 박테리아를 파괴하고 죽이며 또한 생물막 형성을 방지하는 조성물에 관한 것이다.

생물막에 대한 유용한 설명은 Philips PL 외, Biofilms Made Easy, Wounds International 2010, 1(3)에 의해 제공되며, 여기에 요약되어 있다. 생물막은, 세포가 표면에 서로 효과적으로 붙어있는 임의의 미생물 그룹이다. 생물막은 전형적으로 박테리아와 곰팡이를 함유한 복잡한 미생물 군집(microbial community)일 수 있다. 상기 미생물은 종종 세포외 중합 물질(EPS : extracellular polymeric substance)의 자체 생산 매트릭스(self-produced matrix) 내에 내장되어 있다. 점액(slime)(비록 점액이라 불리는 모든 것이 생물막이 아니라는 것으로 인정되겠지만)이라고도 불리는 생물막 EPS는 일반적으로 세포외 DNA, 단백질(protein), 그리고 다당류(polysaccharide)로 구성된 고분자 복합체(polymeric conglomeration)이다. 상기 EPS의 매트릭스는 상기 생물막을 살아있는 또는 살아있지 않은 표면에 단단하게 부착시킬 수 있다.

생물막은 요도관(urinary catheter), 임플란트, 그리고 봉합(suture)과 같은 의료 기구의 표면에 형성되는 것으로 알려져 있다. 이들은 근본적인 세균성 감염증(bacterial infection)과 만성 염증(chronic inflammation)으로 특징되는 질병의 원인 제공자이기 때문에 문제가 된다.

본 발명의 분야는 주로 상처 치료이다. 생물막은 흔히 상처에서 발견되지만 상처 치유의 지연을 야기하는 것으로 받아들여진 것은 상대적으로 최근이다. 거의 모든 만성 상처는 상처 부위의 적어도 일부에 생물막 군집(biofilm communities)을 가지고 있다고 제안되었다.

생물막은 살아있는 또는 살아있지 않은 표면에 형성될 수 있으며, 자연적인, 산업적인, 그리고 병원 환경에서 유행할 수 있다. 자연적인 조건 하에서, 박테리아와 같은 미생물은 표면에 부착되어 생물막을 형성할 수 있다. 박테리아가 증식함에 따라, 이들은 그 표면에 보다 단단히 부착하게 된다. 한 번 부착되면, 상기 박테리아는 보호 매트릭스를 형성하기 위하여 EPS를 분비한다. 이후 이는 초기 생물막을 형성하는 작은 박테리아 군집(small bacteria colonies)에 이르게 된다. 시간이 흐름에 따라, 상기 생물막은 상기 상처 부위의 다른 부분으로 분산되고 부착되어 새로운 생물막 군집을 형성할 수 있다.

생물막의 형성은, 24시간 미만에 형성될 수 있는 생물막으로서 상대적으로 빠르게 발생할 수 있다.

생물막은 생물막의 상처를 없애기 위한 시도에 만성 염증 반응을 자극한다고 생각된다. 이 반응으로 인해 많은 호중구(neutrophils)와 대식세포(macrophages)가 생물막을 둘러싸는 결과를 가져온다. 이들 염증 세포는 높은 수준의 반응산소종(ROS : reactive oxygen species) 및 프로테아제(proteases)(매트릭스 메탈로프로테이나아제(MMPs : matrix metalloproteinases) 및 엘라스타아제(elastase))를 분비한다. 상기 프로테아제는 생물막과 조직 사이의 부착물을 분해하는 것을 도울 수 있으며, 상처로부터 생물막을 제거한다. 그러나, ROS와 프로테아제는 정상 및 치유 조직, 단백질, 그리고 면역 세포 또한 손상시킨다. 만성 염증 반응은 생물막 제거에 항상 성공적이지는 않으며, 그 반응이 생물막의 이익에 있다고 추측되었다. 비효율적인 염증 반응을 유발함으로써, 생물막은 이를 포함하는 미생물을 보호하고 삼출액(exudate) 생산을 증가시키며, 이는 영양분의 근원을 제공하고 생물막을 영속시키는데 도움을 준다.

현재, 생물막의 부작용을 줄이기 위한 가장 효과적인 방법 중 하나는 괴사조직 제거술(debridement)로 알려져 있는, 생물막의 물리적인 제거이다. 괴사조직 제거술은 상처로부터 죽고 오염된 조직을 제거하는 것을 포함한다. 그러나, 괴사조직 제거술의 형태로 모든 생물막을 제거할 수 없기 때문에, 이러한 과정에는 한계가 있다. 결과적으로, 생물막은 시간의 짧은 기간 내에 개질(reform)될 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 그 결과, 환자는 빈번하게 괴사조직 제거술을 받아야만 한다.

생물막의 개질을 방지하기 위한 시도 또한 연구되어 왔다. 대개 이 방법들은 미생물을 죽이기 위한 항균제(antimicrobial agents)를 사용한다. 그러나, 항균제는 다른 방식으로 사용될 수 있으며 환자의 민감성과 알레르기를 고려해야 할 필요가 있다는 점에서 이 방법에는 몇몇 제한이 있다.

따라서, 생물막 내에서 박테리아를 죽이고 또한 생물막이 개질되는 것을 방지하는 개선된 방법을 개발할 필요가 있다.

본 발명은 상술한 제한과 문제점에 착안하여 이루어진 것이다.

본 발명의 첫 번째 관점에 따르면, 키토산(chitosan), 키틴(chitin), 키토산 파생물(derivatives of chitosan), 키틴 파생물(derivatives of chitin), 그리고 이들의 임의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 섬유의 제1성분과; 적어도 하나의 삼양성자산(triprotic acid)과 적어도 하나의 가용화산(solubilising acid)을 포함하되; 여기에서 적어도 하나의 상기 삼양성자산과 적어도 하나의 상기 가용화산은 상기 제1성분의 적어도 일부에 코팅되고/또는 상기 제1성분의 적어도 일부에 흡수되는 조성물을 제공한다.

놀랍게도, 제1성분, 적어도 하나의 삼양성자산, 그리고 적어도 하나의 가용화산을 포함하는 조성물은 생물막 형성을 방해하고 방지할 수 있으며, 생물막 내의 미생물에 대한 항균 효과를 가진다는 것을 발견하였다.

여기에서 언급되는 생물막은 바람직하게는 미생물 기반의 생물막이지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.

여기에서 '삼양성자산'(여기에서 '삼염기산(tribasic acid)'으로도 언급될 수 있음)이란 단어는 산-염기 반응에서 염기로 제공되는 3개의 수소 이온을 가진 산을 의미하기 위하여 사용된다. 다시 말해, 삼양성자 분자는 3개의 치환 가능한 수소 원자를 가진다.

상기 조성물은 하나 이상의 삼양성자산을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 조성물은 둘, 셋, 넷 이상의 삼양성자산을 포함할 수 있다. 전형적으로, 상기 조성물은 하나의 삼양성자산을 포함한다.

상기 삼양성자산은 시트르산(citric acid), 인산(phosphoric acid), 또는 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.

바람직하게, 상기 삼양성자산은 시트르산이다.

삼양성자산은 과립(granules), 플레이크(flakes), 분말(powders), 또는 용액(solutions)의 형태일 수 있다. 전형적으로, 상기 삼양성자산은 분말의 형태로 공급된다.

본 발명의 상기 조성물을 제조함에 있어서, 상기 삼양성자산은 전형적으로 산성 용액의 형태이다. 이러한 용액은, 전형적으로 분말 형태인 일정량의 삼양성자산을 일정 체적의 물 및/또는 용매에 용해시킴으로써 제조된다. 상기 용매는 수용성 또는 비수용성일 수 있으나, 바람직하게는 비수용성이다.

상기 조성물은 상기 제1성분과 상기 삼양성자산의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 삼양성자산은 상기 제1성분과 접촉할 수 있다.

상기 삼양성자산은 상기 제1성분의 적어도 일부에 흡수되거나 코팅된다. 바람직하게, 상기 삼양성자산은 상기 제1성분 표면의 적어도 일부에 코팅된다. 보다 바람직하게, 상기 삼양성자산은 상기 제1성분의 실질적으로 모든 표면에 코팅된다.

항균제는 일반적으로 미생물을 죽이거나 성장을 억제하는 물질을 의미한다. 항균 효과를 주장하는 물질의 경우 Log4 박테리아 살균률을 입증해야만 상처 치유에 일반적으로 허용된다.

여기에서 '항균'이라는 단어는 24시간 내에 Log4 박테리아 살균률을 입증할 수 있는 약제 또는 물질을 의미하기 위하여 사용된다. 반대로, 여기에서 '비항균(non-antimicrobial)'이라는 단어는 24시간 내에 Log4 박테리아 살균률 미만을 입증하는 약제 또는 물질을 의미하기 위하여 사용된다.

상기 제1성분은 비항균성일 수 있다.

상기 제1성분과 적어도 하나의 삼양성자산의 비율은 적어도 2:1일 수 있다.

적어도 하나의 상기 삼양성자산과 적어도 하나의 상기 가용화산의 비율은 적어도 1:1이다.

상기 제1성분은 상기 삼양성자산으로 완전히 또는 부분적으로 코팅될 수 있다.

상기 제1성분은 섬유를 포함한다. 상기 섬유는 직물(woven) 또는 부직물(nonwoven)일 수 있다. 바람직하게, 상기 섬유는 부직물이다. 상기 섬유는 상기 삼양성자산으로 완전히 또는 부분적으로 코팅될 수 있다.

이와 다르게, 상기 조성물은 제1성분과 삼양성자산의 분리된 부분(separate portion)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 섬유의 형태인 상기 제1성분과 과립, 플레이크, 또는 분말의 형태인 상기 삼양성자산은 상기 조성물의 분리된 부분에 위치할 수 있다. 상기 분리된 부분은 예를 들어 층(layers)의 형태일 수 있다. 이와 다르게, 상기 삼양성자산과 상기 제1성분은 혼합될 수 있다.

추가적으로, 상기 삼양성자산은 운반 물질(carrier material)과 결합될 수도 있다.

상기 삼양성자산은 상기 운반 물질에 흡수되거나 코팅될 수 있다. 상기 운반 물질은 상기 삼양성자산에 대한 운반자로 작용할 수 있다. 이러한 실시 형태에서, 상기 삼양성자산은 상기 운반 물질과 반응하거나 비가역적으로 결합하지 않아야 한다. 상기 운반 물질은, 상기 삼양성자산에 대해 운반자로 작용하거나 흡수 또는 수용할 수 있는 임의의 적합한 물질을 포함할 수 있다. 전형적인 물질은, 이에 한정되지는 않지만 셀룰로오스(cellulose), 셀룰로오스 파생물(예를 들어, 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose), 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose) 등), 면(cotton), 알지네이트(alginate), 비스코스(viscose), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 이들 물질의 임의 조합과 같은 중합체를 포함한다. 바람직하게, 상기 운반 물질은 비스코스이다.

전형적으로, 상기 운반 물질은 섬유이다. 몇몇 실시 형태에서, 상기 제1성분과 상기 운반 물질은 부직포를 만들기 위하여 함께 결합될 수 있다. 상기 제1성분 및 상기 운반 물질은 함께 카드(card)되거나 니들(needle)될 수 있다.

그러나, 바람직하게 상기 조성물은 운반 물질을 포함하지 않는다. 상기 삼양성자산은 앞서 설명한 바와 같이 상기 제1성분의 적어도 일부에 바람직하게 코팅된다.

상기 삼양성자산은 당업계에 알려져 있는 임의의 적합한 수단에 의해 상기 제1성분 및/또는 상기 운반 물질에 코팅될 수 있다.

일반적으로, 전형적으로 분말 형태의 삼양성자산은 산성 용액을 형성하기 위하여 물에 용해된다. 이후 상기 산성 용액은 용매와 혼합될 수 있다. 상기 제1성분은 이후 상기 산성 용액/용매 혼합물과 혼합된다. 예를 들어, 본 발명의 고형 조성물을 준비하기 위하여, 상기 용매와 선택적으로 상기 물의 적어도 일부는 증발에 의해 제거될 수 있다. 전형적으로, 상기 조성물은 상기 제1성분에 코팅된 상기 삼양성자산을 포함한다.

이와 다르게, 상기 삼양성자산은 위에 설명한 바와 같이 물 및/또는 용매와 혼합되고, 상기 제1성분에 분무될 수 있다.

바람직하게, 상기 제1성분은 상기 조성물을 제조하는 동안 용매에 용해되지 않는다. 바람직하게, 상기 제1성분은 상기 산성 용액 또는 산성 용액/용매 혼합물에서 불용성이다.

상기 산성 용액/용매 혼합물에 용해되지 않는 상기 제1성분에 대하여 및/또는, 초기에 상기 제1성분을 용매에 용해시키지 않고 상기 제1성분과 상기 삼양성자산의 초기 조성물을 제조하는 것이, 상기 상처에 전달될 수 있는 더 많은 양의 상기 제1성분을 가진 조성물의 효율적인 제조를 가능하게 한다는 것이 관찰되었다. 이는 사용 가능한 제1성분의 전체 양이 상기 용매의 존재에 의해 희석되기 때문에, 용매에 초기 용해된 제1성분을 이용하는 것보다 유리하다. 따라서 상기 제1성분은 물과 용매에 불용성일 것이다.

상기 제1성분이 키토산 섬유를 포함하는 경우, 바람직하게 상기 용매는 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol)과 같은 비수용성 용매이다.

바람직하게 상기 삼양성자산은 산성 용액의 형태로 전달된다. 상기 산성 용액(acid in water)은 약 5~80%, 바람직하게 약 20~60%, 그리고 가장 바람직하게 약 40~50%의 농도를 가질 수 있다.

상기 삼양성자산은 상기 제1성분의 약 2%를 초과하는, 바람직하게 상기 제1성분의 약 5%를 초과하는, 보다 바람직하게 상기 제1성분의 약 10%를 초과하는, 그리고 가장 바람직하게 상기 제1성분의 약 25%를 초과하는 양으로 상기 조성물 내에 존재할 수 있다. 상기 삼양성자산은 상기 제1성분의 적어도 약 2%, 바람직하게 상기 제1성분의 적어도 약 5%, 보다 바람직하게 상기 제1성분의 적어도 약 10%, 그리고 가장 바람직하게 상기 제1성분의 적어도 약 25%의 양으로 상기 조성물 내에 존재할 수 있다.

상기 삼양성자산은 상기 제1성분의 약 2~75%, 바람직하게 상기 제1성분의 약 10~75%, 보다 바람직하게 상기 제1성분의 약 20~75%, 그리고 가장 바람직하게 상기 제1성분의 약 25~60%의 양으로 존재할 수 있다. 삼양성자산이 상기 제1성분의 약 60%의 양으로 존재할 때 좋은 결과가 관찰되었다. 언급된 산의 백분율 값은 상기 조성물 내에서 상기 제1성분의 전체 양에 대한 삼양성자산의 상대적인 양을 나타낸다. 예를 들어, 상기 조성물 내에 상기 제1성분의 전체 양이 1g이었다면, 20% 삼양성자산을 포함하는 조성물은 0.2g의 상기 삼양성자산을 함유할 것이다.

상기 제1성분은 키토산, 키틴, 키토산 파생물, 키틴 파생물, 그리고 이들의 임의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

여기에서 '파생물'이란 단어는 하나 이상의 화학적 반응 또는 변경(modification) 후 키토산 또는 키틴으로부터 파생된 화합물을 의미하기 위하여 사용된다. 상기 하나 이상의 화학적 반응 또는 변경은, 키토산 또는 키틴 내의 하나 이상의 아미노(amino) 또는 수산화 양성자(hydroxyl protons)의 치환; 또는 키틴의 부분적인 탈아세틸화를 포함할 수 있다. 예를 들어, 키틴 파생물은, 소망에 따라 탈아세틸화의 다른 백분율을 가질 수 있는 부분적인 탈아세틸화 키틴을 포함할 수 있다. 전형적으로, 본 발명에 사용하기에 적합한 상기 부분적인 탈아세틸화 키틴은 적어도 약 50%, 보다 전형적으로 약 75%, 그리고 가장 전형적으로 약 85%의 탈아세틸화 정도를 가진다. 또한 '키토산 또는 키틴 파생물'이라는 단어에는 키토산 또는 키틴과 다른 화합물의 반응 생성물이 포함된다. 이러한 반응 생성물은 이에 한정되는 것은 아니지만, 카르복시 메틸 키토산(carboxymethyl chitosan), 하이드록실 부틸 키틴(hydroxyl butyl chitin), N-아실 키토산(N-acyl chitosan), O-아실 키토산(O-acyl chitosan), N-알킬 키토산(N-alkyl chitosan), O-알킬 키토산(O-alkyl chitosan), N-알킬리덴 키토산(N-alkylidene chitosan), N-아릴리덴 키토산(N-arylidene chitosan), O-설포닐 키토산(O-sulfonyl chitosan), 황산 키토산 또는 키틴(sulfated chitosan or chitin), 인산 키토산 또는 키틴(phosphorylated chitosan or chitin), 질산 키토산 또는 키틴(nitrated chitosan or chitin), 디옥시할로 키토산(deoxyhalo chitosan), 알칼리 키틴(alkalichitin), 알칼리 키토산(alkalichitosan), 또는 키토산을 가진 금속 킬레이트(metal chelates), 유기염(organic salts) 등을 포함한다. 여기에서 언급한 이들을 포함하는 키토산 또는 키틴 파생물은 공유 또는 비공유 결합을 통해 이들에 연결된 작용기(functional group) 또한 함유할 수 있다.

전형적으로, 상기 제1성분은 키토산 또는 키토산 파생물이다. 바람직하게, 상기 제1성분은 키토산이다.

키토산은 갑각류 가공에서 발생하는 고형 폐기물의 파생물이며 균류 배양물(fungus culture)로부터 추출될 수 있다. 이것은 물에 불용성인 양이온성 고분자 물질(cationic polymeric material)이다. 키토산은 상처 처치제에 사용하기 위한 알려진 지혈제(haemostat)이다. 여기에서 사용된 '지혈제'란 단어는, 인간이나 동물의 생리학적 대상 부위 또는 상처 부위로부터의 상처 삼출액과 같은 혈액이나 기타 체액과 접촉했을 때, 출혈을 감소시키거나 멈추게 하는 혈전(clot)이나 막힘(plug)을 생성할 수 있는 모든 약제를 의미한다.

다양한 흡수 특성을 지닌 상처 처치제 내의 물질로 사용될 수 있는 많은 다양한 종류의 키토산이 존재한다. 다양한 종류의 키토산은, 다양한 분자량, 다양한 탈아세틸화 정도(degree of deacetylation), β-(1-4)-결합된 D-글루코사민(β-(1-4)-linked D-glucosamine)과 N-아세틸-D-글루코사민(N-acetyl-D-glucosamine) 단량체(monomers)의 다양한 배열, 다양한 키랄(chiral) 형태를 가질 수 있으며, 또는 다양한 종(species)이나 근원(source)(그리고 균류)으로부터 파생될 수 있고, 또는 제조 동안에 다르게 처리될 수 있다. 키토산 물질의 이러한 다양한 변형들 각각 및 모두는 본 발명 내에서의 사용으로 예상된다.

키토산 제1성분은 70% 초과, 바람직하게 80% 초과, 그리고 보다 바람직하게 85%를 초과하는 탈아세틸화 정도를 가질 것이다.

키토산 물질은 염(salt)의 형태일 때 겔화 특성(gelling properties)을 나타낼 수 있다. 키토산 염을 얻기 위하여, 키토산은 적절한 산과 전형적으로 혼합된다. 키토산 염의 겔화 특성은 이들을 상처 처치제의 물질로 사용하기에 바람직하게 한다.

전형적으로, 상기 키토산 및/또는 키토산 파생물은 섬유의 형태이다. 바람직하게, 상기 섬유는 부직물이다. 상기 섬유는 임의의 소망하는 직경 또는 길이로 될 수 있으며, 사용을 위한 직물(textile fabric) 또는 패드(pad)로 형성될 수 있다.

전형적으로, 본 발명의 상기 조성물로 사용되는 상기 제1성분의 분자량은 약 2,000,000 미만, 보다 전형적으로 약 1,000,000 미만, 그리고 보다 더 전형적으로 약 500,000 미만, 그리고 가장 전형적으로 약 175,000 미만이다.

1% 아세트산 용액 내의 상기 제1성분은 150cps를 초과하는 점도를 가질 수 있다.

본 발명의 상기 조성물은 가용화산을 포함한다.

여기에서 '가용화산'이란 단어는 상기 제1성분에 적용되거나 결합되었을 때, 수용성의 체액 내에서 상기 제1성분을 더 용해되도록 만드는 산을 의미하기 위하여 사용된다.

상기 조성물은 하나 이상의 가용화산을 포함할 수 있다. 따라서 상기 조성물은 둘, 셋, 넷 이상의 가용화산을 포함할 수 있다. 전형적으로, 상기 조성물은 하나의 가용화산을 포함한다.

상기 가용화산은 숙신산(succinic acid), 말산(malic acid), 황산(sulphuric acid), 아크릴산(acrylic acid), 젖산(lactic acid), 포름산(formic acid), 아세트산(acetic acid), 염산(hydrochloric acid), 질산(nitric acid), 그리고 이들의 하나 이상의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.

상기 가용화산은 바람직하게 단양성자산(monoprotic acid)일 수 있다.

여기에서 '단양성자산'(여기에서 '단염기성산(monobasic acid)'으로도 언급될 수 있음)이란 단어는 산-염기 반응에서 염기로 제공되는 1개의 수소 이온을 가진 산을 의미하기 위하여 사용된다. 다시 말해, 단양성자 분자는 1개의 치환 가능한 수소 원자를 가진다.

상기 단양성자산은 젖산, 포름산, 아세트산, 염산, 질산, 그리고 이들의 하나 이상의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.

바람직하게, 상기 단양성자산은 젖산, 아세트산, 또는 그 혼합물이다. 가장 바람직하게, 상기 단양성자산은 젖산이다.

상기 가용화산은 과립, 플레이크, 분말, 또는 용액의 형태일 수 있다. 전형적으로, 상기 가용화산은 용액의 형태이다. 이러한 용액은 일정량의 가용화산을 일정 체적의 물 및/또는 용매에 용해시킴으로써 제조된다.

상기 조성물은 상기 제1성분, 적어도 하나의 삼양성자산, 그리고 적어도 하나의 가용화산의 혼합물을 포함한다.

상기 가용화산은 상기 삼양성자산과 혼합되고, 상기 삼양성자산 단독에 관련하여 앞서 설명한 것과 동일한 방식으로 상기 제1성분과 접촉될 수 있다. 이와 다르게, 상기 삼양성자 및 가용화 산은 상기 제1성분의 분리된 부분과 접촉한 후, 상기 조성물 내에 함께 가져갈 수 있다. 예를 들어, 상기 제1성분이 섬유의 형태인 경우, 상기 섬유의 선택은 삼양성자산으로 부분적으로 또는 완전히 코팅될 수 있고, 상기 섬유의 분리된 선택은 가용화산으로 부분적으로 또는 완전히 코팅될 수 있다.

전형적으로, 상기 가용화산은 상기 삼양성자산과 혼합되고, 상기 제1성분과 접촉할 수 있다.

적어도 하나의 상기 가용화산 또는 적어도 하나의 가용화산과 적어도 하나의 삼양성자산의 상기 혼합물은 상기 제1성분의 적어도 일부에 흡수되거나 코팅될 수 있다. 바람직하게, 적어도 하나의 상기 가용화산 또는 적어도 하나의 가용화산과 적어도 하나의 삼양성자산의 상기 혼합물은 상기 제1성분의 실질적으로 모든 표면에 코팅된다. 몇몇 실시 형태에서, 상기 삼양성자산은 상기 제1성분의 적어도 일부에 흡수되거나 코팅될 수 있으며, 이후 상기 가용화산은 이의 적어도 일부에 흡수되거나 코팅될 수 있으며, 또는 그 반대일 수 있다.

이와 다르게, 상기 조성물은 상기 제1성분, 적어도 하나의 삼양성자산, 그리고 적어도 하나의 가용화산의 분리된 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1성분은 섬유의 형태이고, 상기 삼양성자 및 가용화 산은 과립, 플레이크 및/또는 분말의 형태일 수 있어, 상기 제1성분 및 상기 산은 상기 조성물의 분리된 부분에 위치하게 된다. 예를 들어, 상기 분리된 부분은 예를 들어 층의 형태일 수 있다. 이와 다르게, 상기 제1성분, 삼양성자산, 그리고 가용화산은 혼합될 수 있다.

몇몇 실시 형태에서, 적어도 하나의 상기 삼양성자산과 적어도 하나의 상기 가용화산은 동일한 또는 분리된 운반 물질과 결합될 수 있다.

상기 가용화산은 상기 삼양성자산과 관련하여 여기에서 설명한 동일한 방식으로 상기 운반 물질과 결합될 수 있다.

상기 가용화산 및/또는 상기 삼양성자산은 상기 제1성분과 상기 운반 물질에 코팅될 수 있다.

상기 운반 물질은 비스코스일 수 있다.

적어도 하나의 상기 가용화산은, 상기 삼양성자산에 대하여 설명한 바와 같은 동일한 수단에 의해 상기 제1성분 및 상기 운반 물질에 코팅될 수 있다.

상기 제1성분은 가용화산으로 부분적으로 또는 완전히 코팅될 수 있다.

상기 가용화산은 산성 용액의 형태로 바람직하게 전달된다. 상기 산성 용액(acid in water)은 적어도 약 40%, 바람직하게 적어도 약 60%, 그리고 가장 바람직하게 적어도 약 80%의 농도를 가질 수 있다.

적어도 하나의 상기 가용화산은 상기 제1성분의 약 2%를 초과, 바람직하게는 상기 제1성분의 5%를 초과, 그리고 보다 바람직하게는 상기 제1성분의 약 10%를 초과하는 양으로 존재할 수 있다. 적어도 하나의 상기 가용화산은 상기 제1성분의 적어도 약 2%, 바람직하게 상기 제1성분의 적어도 약 5%, 보다 바람직하게 상기 제1성분의 적어도 약 10%, 그리고 가장 바람직하게 상기 제1성분의 적어도 약 25%의 양으로 상기 조성물 내에 존재할 수 있다.

적어도 하나의 상기 가용화산은 상기 제1성분의 약 2~50%, 바람직하게 상기 제1성분의 약 10~40%, 또는 보다 바람직하게 상기 제1성분의 약 20~30%의 양으로 존재할 수 있다. 바람직하게, 적어도 하나의 상기 가용화산은 상기 제1성분의 약 25%의 양으로 존재할 수 있다. 상기 삼양성자산에 대해서와 같이 동일한 방식으로, 상기 백분율 값은 상기 제1성분의 전체 양에 대한 가용화산의 상대적인 양을 나타낸다.

가용화산의 존재 없이, 상기 조성물에 보다 많은 양의 삼양성자산은 미생물에 대한 보다 나은 효능을 초래한다는 것이 관찰되었다. 이러한 조성물은 상기 제1성분의 적어도 약 25%, 바람직하게 적어도 약 35%, 보다 바람직하게 적어도 약 50%, 그리고 가장 바람직하게 적어도 약 60% 양의 삼양성자산을 포함할 수 있다.

그러나 개발 중에, 상기 제1성분의 약 15~30%의 가용화산 함유량을 가진 조성물은 소망하는 효과를 가지기 위해 요구되는 삼양성자산의 양을 감소시킬 수 있다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어, 20%를 초과하는 삼양성자산 함유량을 가진 조성물은 15~20%의 가용화산 함유량이지만 약 5% 이하의 감소된 삼양성자산 함유량을 가진 조성물과 비교 가능한 결과를 생성하는 것으로 나타났다.

따라서, 본 발명의 실시 형태는, 키토산, 키틴, 키토산 파생물, 키틴 파생물, 그리고 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제1성분과; 20~75%의 적어도 하나의 삼양성자산과, 10~40%의 적어도 하나의 가용화산을 포함하는 조성물을 포함한다.

상기 제1성분의 20~35%, 특히 25~30%의 가용화산 함유량과 상기 제1성분의 25~45%, 특히 30~40%의 삼양성자산 함유량을 가진 조성물에 대하여 좋은 결과가 관찰되었다.

조합된 산은 상기 제1성분의 적어도 약 4%, 바람직하게 상기 제1성분의 적어도 약 10%, 보다 바람직하게 상기 제1성분의 적어도 약 25%, 그리고 가장 바람직하게 상기 제1성분의 적어도 약 45%의 양으로 상기 조성물에 존재할 수 있다.

본 발명의 상기 조성물은 섬유의 형태일 수 있다. 상기 섬유는 직물 또는 부직물일 수 있다. 바람직하게, 상기 섬유는 부직물이다.

전형적으로, 상기 조성물은 섬유의 형태이다. 보다 전형적으로, 상기 조성물은 부직 섬유 또는 부직포의 형태이다.

사용되고 있는, 상기 조성물은 겔(gel), 하이드로겔(hydrogel) 또는 액상의 형태일 수 있다. 이들 형태일 때, 상기 조성물은 추가적인 변경 없이 사용될 수 있고(즉, 이는 상처에 직접 적용될 수 있다), 또는 상기 조성물은 전달 기구(delivery mechanism)에 적용될 수 있다.

하이드로겔은, 물에서 삼양성자산 및 가용화산의 용액을 얻고, 선택적으로 상기 용액을 용매에 혼합하고 상기 용액에 상기 제1성분을 첨가함으로써 제조된다. 상기 제1성분은 상기 용액과 겔을 흡수할 것이다. 상기 겔의 겔화 및 강도의 정도는 상기 용액에 첨가된 상기 제1성분의 양에 따라 달라질 수 있다. 상기 용액 내에 상기 제1성분의 양이 많아질수록 상기 겔은 더 강해지고, 이와 반대의 경우도 마찬가지다. 상기 겔은 이후 소망하는 상기 조성물의 형태에 의존하여 다양한 정도로 건조될 수 있다.

이와 다르게, 하이드로겔은, 건조 형태의 본 발명의 조성물을 얻고, 물과 혼합함으로써 제조될 수 있다. 상기 조성물은 물과 겔을 흡수할 것이다. 다시, 상기 겔의 겔화 및 강도의 정도는 물에 혼합된 상기 조성물의 양 또는 상기 조성물에 혼합된 물의 양에 따라 달라질 수 있다. 상기 물에 비해 상기 조성물의 양이 많아질수록, 상기 겔은 더 강해지고, 이와 반대의 경우도 마찬가지다. 상기 겔은 이후 소망하는 상기 조성물의 형태에 의존하여 다양한 정도로 건조될 수 있다.

예를 들어, 상기 하이드로겔을 트레이(tray)와 같은 주형(mould) 내로 옮기고, 물 함유량 전체를 제거하진 않지만 겔을 형성하기에 충분한 물 함유량을 제거하는 정도로 상기 하이드로겔을 건조함으로써, 하이드로겔 시트를 얻을 수 있다.

이와 다르게, 상기 하이드로겔을 트레이와 같은 주형 내로 옮기고, 실질적으로 모든 물이 제거되는 정도로 상기 하이드로겔을 건조함으로써, 건조 필름(dry film)을 얻을 수 있다. 이 결과적인 조성물은 건조 필름의 형태이다. 바람직하게 상기 필름은 유연하다.

상기 전달 기구는 폴리우레탄 폼(polyurethane foam), 폴리우레탄 필름(polyurethane film), 직조물(woven textile), 초흡수성 물질(superabsorbent material), 그리고 카테터(catheter), 스텐트(stent) 등과 같은 의료 기구를 포함할 수 있다. 상기 전달 기구는 상기한 구성물의 각각을 하나 이상 포함할 수 있고/또는 상기한 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 전달 기구는 하나 이상의 폴리우레탄 폼과 폴리우레탄 필름을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 전달 기구는 직조 비스코스 직물을 포함할 수 있다.

여기에서 '초흡수성 물질'이란 단어는 물-팽윤성(water-swellable)이지만 수용성은 아니며, 85%를 초과하는 체액저류율(fluid retention)을 가지고 2000%를 초과하는 액체를 흡수할 수 있는 친수성 물질을 의미하기 위하여 사용된다. 바람직하게, 상기 초흡수성 물질은 90%를 초과하는 체액저류율을 가지고 2500%를 초과하는 액체를 흡수할 수 있다.

여기에서 '물-팽윤성'이란 단어는 물 또는 물-함유 액체와 접촉했을 때, 상기 액체를 흡수하고 팽윤하지만, 그 액체에 실질적으로 용해되지 않는 물질을 의미하기 위하여 사용된다.

여기에서 '수용성'이란 단어는 물 또는 물-함유 액체와 접촉했을 때, 그 액체에 용해될 수 있는 물질을 의미하기 위하여 사용된다.

상기 초흡수성 물질은 폴리(비닐) 알콜(PVA : poly(vinyl) alcohol), 폴리(에틸렌 옥사이드)(PEO : poly(ethylene oxide)), 그리고 폴리(아크릴산)( poly(acrylic acid))과 같은 고분자 물질로부터 선택될 수 있다. 상기 초흡수성 물질은 화학적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 초흡수성 물질은, 아크릴산을 카르복시 메틸 셀룰로오스의 사슬(chain)에 접합 중합(graft polymerisation) 시킴으로써 얻은 고분자 물질일 수 있다. 상기 초흡수성 물질은 전분(starch), 셀룰로오스, 그리고 폴리(비닐) 알콜(PVA), 폴리(에틸렌 옥사이드)(PEO), 폴리(아크릴산)과 같은 고분자 물질로부터 선택된 화학적으로 변경된 물질을 포함할 수 있다. 상기 폴리(아크릴산)은 약간 가교 결합된(lightly cross-linked) 폴리(아크릴산)으로 부분적으로 중화될 수 있다.

여기에서 "가교 결합(cross-linking)" 및 "가교 결합된(cross-linked)"이란 단어는 공유 결합과 같은 주요 결합에 의해 연결된 둘 이상의 고분자 사슬을 의미하기 위하여 사용된다. 여기에서 "약간 가교 결합된"이란 단어는 상기 초흡수성 물질에서 가교 결합된 주요 결합의 수가 허용 가능한 가교 결합의 전체 수 미만인 실시 형태를 의미하기 위하여 사용된다.

몇몇 실시 형태에서, 상기 초흡수성 물질은 PVA, PEO, 그리고 폴리(아크릴산), 바람직하게는 부분적으로 중화된 약간 가교 결합된 폴리(아크릴산)과 같은 고분자 물질로부터 선택된다. 전형적으로, 상기 초흡수성 물질은 부분적으로 중화된 약간 가교 결합된 폴리(아크릴산)이다.

상기 초흡수성 물질은 섬유의 형태일 수 있다. 전형적으로, 상기 초흡수성 물질은 부직 섬유의 형태이다. 상기 섬유의 길이는 100㎜까지, 전형적으로 20~75㎜, 보다 전형적으로 32에서 51㎜까지일 수 있다.

상기 전달 기구는 해당 분야에 알려진 상처 처치제일 수 있다.

본 발명의 상기 조성물은 해당 분야에 알려진 임의의 적합한 수단에 의해 상기 전달 기구에 적용될 수 있다.

본 발명의 상기 조성물은, 키토산, 키틴, 키토산 파생물, 키틴 파생물, 그리고 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 섬유의 제1성분과; 적어도 하나의 삼양성자산과 적어도 하나의 가용화산을 포함하되; 여기에서 상기 제1성분은 상기 삼양성자산과 상기 가용화산으로 적어도 부분적으로 코팅될 수 있다.

전형적으로, 상기 조성물은 삼양성자산과 가용화산으로 적어도 부분적으로 코팅된 섬유의 키토산 제1성분을 포함한다. 바람직하게, 상기 조성물은 시트르산과 젖산으로 적어도 부분적으로 코팅된 부직 섬유의 키토산 제1성분을 포함한다. 보다 바람직하게, 상기 조성물은 시트르산과 젖산의 혼합물로 실질적으로 완전히 코팅된 부직 섬유의 키토산 제1성분을 포함한다.

본 발명의 추가적인 관점에 따르면, 여기에서 설명한 바와 같은 조성물을 포함하는 상처 처치제를 제공한다.

상기 상처 처치제는 상처 삼출액과 같은 액체와 접촉하여 겔화하는 상처 처치제일 수 있다. 출혈 상처로부터 흘러나오는 혈액의 지혈에 초점이 맞춰진 겔화 상처 처치제 분야에서, 부직물 상처 처치제 상의 삼양성자산은 겔화하지 않도록 하고 흡수성 및 물 저류율에 악영향을 미치는 것으로 알려져 있기 때문에, 본 발명의 상기 조성물은 특히 놀랄만하다.

상기 상처 처치제는 여기에서 설명한 바와 같은 조성물과 여기에서 설명한 바와 같은 전달 기구를 포함할 수 있다. 상기 조성물은 코팅 등에 의하여 상기 전달 기구에 적용될 수 있다. 상기 조성물과 상기 전달 기구는 층을 이루는 상처 처치제를 형성할 수 있다.

본 발명의 상기 조성물 또는 이러한 조성물을 포함하는 상처 처치제는 추가적인 성분 또한 포함할 수 있다. 이러한 추가적인 성분들은 이에 한정되는 것은 아니지만, 항균제(antimicrobial agents); 제약제(pharmaceutical agents); 금속이온봉쇄제(chelating agents); 계면활성제(surfactants)와 같은 습윤제(wetting agents); 생장 인자(growth factors); 생화학제(cytokines); MMP's(matrix metalloproteinases) 및 엘라스타아제(elastase)와 같이 치유를 지연시키는 약제를 흡수하는 약제; 및/또는 칼슘, 비타민 K, 피브리노겐(fibrinogen), 스롬빔(thrombim), 제Ⅶ인자(factor Ⅶ), 제Ⅷ인자(factor Ⅷ), 고령토(kaolin)와 같은 점토(clays), 산화 재생 셀룰로오스(oxidised regenerated cellulose), 젤라틴(gelatin), 또는 콜라겐(collagen) 등과 같은 기타 상처 처치제 성분을 포함한다.

적합한 항균제는, 은(silver), 폴리헥사메틸렌 비구아니드(PHMB ; polyhexamethylene biguanide), 요오드(iodine), 옥테니딘(octenidine), 구리(copper), 클로르헥시딘 글루코네이트(CHG ; chlorhexidine gluconate), 미코나졸(miconazole), 메트로니다졸(metronidazole), 그리고 이들의 하나 이상의 조합을 포함하는 리스트로부터 선택될 수 있다.

상기 항균제는, 상기 삼양성자 및/또는 가용화 산과 관련하여 여기에서 설명한 바와 같은 동일한 방식으로 상기 제1성분 및/또는 운반 물질에 코팅되거나 흡수될 수 있다.

본 발명의 상기 조성물은 상처 치료에 유용한 기타 조성물과 혼합될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 상기 조성물은 하나 이상의 지혈제와 혼합되거나 섞일 수 있다. 상기 지혈제는 섬유, 과립, 플레이크, 분말, 또는 이들의 임의 조합의 형태일 수 있다. 바람직하게, 상기 지혈제는 과립의 형태이다.

예를 들어, 여기에서 설명한 바와 같은 본 발명의 조성물은, 상업적으로 사용 가능한 키토산-기반 지혈제인 세록스(Celox®) 과립과 같은 지혈제와 섞일 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 치료제(therapeutic agent)로 사용하기 위하여 여기에서 설명한 바와 같은 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 상처의 치료에 사용하기 위하여 여기에서 설명한 바와 같은 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 생물막 내에서 박테리아를 파괴하고 죽이는데 사용하기 위하여 여기에서 설명한 바와 같은 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 생물막의 형성을 방지하는데 사용하기 위하여 여기에서 설명한 바와 같은 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 키토산, 키틴, 키토산 파생물, 키틴 파생물, 그리고 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 섬유의 제1성분과; 적어도 하나의 삼양성자산과 적어도 하나의 가용화산을 포함하는 조성물의 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은;

(a) 적어도 하나의 상기 삼양성자산과 적어도 하나의 상기 가용화산을 포함하는 혼합물로 섬유의 상기 제1성분의 적어도 일부를 코팅하는 단계; 및/또는

(b) 적어도 하나의 상기 삼양성자산과 적어도 하나의 상기 가용화산을 포함하는 혼합물을 섬유의 상기 제1성분의 적어도 일부에 흡수시키는 단계를 포함한다.

(a) 삼양성자산 용액을 준비하기 위하여 삼양성자산을 물 및/또는 용매와 혼합하는 단계;

(b) 혼합된 산성 용액을 준비하기 위하여 가용화산을 물 및/또는 용매와 혼합하여 제조한 가용화산 용액에 상기 삼양성자산 용액을 혼합하는 단계;

(c) 상기 혼합된 산성 용액을 용매에 선택적으로 혼합하는 단계와;

(d) 섬유의 상기 제1성분을 (c)단계에서 얻은 상기 용액에 첨가하는 단계를 포함한다.

상기 방법은 (d)단계에서 얻은 상기 혼합물을 건조시키는 (e)단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조 단계는 상기 조성물의 상기 용제 및/또는 물 함유량의 일부 또는 전체를 제거할 수 있다.

상기 제1성분이 키토산 섬유를 포함하는 조성물에 대하여, (a)에서 (c)단계의 상기 용매는 전형적으로 비수용성일 것이다.

본 발명의 다른 관점은, 소망에 따라 또는 적합성에 따라 본 발명의 첫 번째 관점에 비추어 설명한 임의의 또는 모든 특징과 통합될 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 생물막 내에서 박테리아를 파괴하고 죽이며 또한 생물막 형성을 방지하는 조성물 및 이를 포함하는 상처 처치제를 제공할 수 있다.

도 1은 녹농균(Pseudomonas aeruginosa) ATCC 13359에 대하여 MBEC 분석법을 이용한 실험 결과를 나타내는 선도,
도 2는 스타필로코코스 해몰리티쿠스(Staphylococcus haemolyticus)에 대하여 MBEC 분석법을 이용한 실험 결과를 나타내는 선도,
도 3은 MRSA 308에 대하여 MBEC 분석법을 이용한 실험 결과를 나타내는 선도,
도 4는 녹농균 ATCC 10434에 대하여 CDC 반응자 모델(CDC Reactor Model)을 이용한 실험 결과를 나타내는 선도,
도 5는 스타필로코코스 해몰리티쿠스 NCTC 11042에 대하여 CDC 반응자 모델을 이용한 실험 결과를 나타내는 선도,
도 6은 메티실린 내성 황색포도상구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) 308에 대하여 CDC 반응자 모델을 이용한 실험 결과를 나타내는 선도,
도 7은 녹농균 ATCC 10434에 대하여 CDC 반응자 모델을 이용한 실험 결과를 나타내는 선도,
도 8은 녹농균 ATCC 10434에 대하여 CDC 반응자 모델을 이용한 실험 결과를 나타내는 선도,
도 9는 황색포도상구균에 대하여 CDC 반응자 모델을 이용한 실험 결과를 나타내는 선도,
도 10은 황색포도상구균에 대하여 CDC 반응자 모델을 이용한 실험 결과를 나타내는 선도.

이제 본 발명의 실시 형태가 아래의 한정되지 않는 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 추가적으로 설명될 것이다.

샘플 제조의 일반적인 방법

일반적인 방법1 : 제1성분과 삼양성자산

삼양성자산(예를 들어 시트르산) 분말을 탈이온수(de-ionised water)에 용해시킨 후, 비수용성 용매(예를 들어 IPA)와 혼합하였다. 전형적으로 부직 섬유 형태인 상기 제1성분을 상기 삼양성자산 용액 내에 위치시키고, 상기 용액을 흡수하도록 하였다. 이후 상기 삼양성자산으로 코팅된 고형의 키토산, 키틴, 또는 그 파생물이 남도록 열건조를 이용하여 상기 용액을 건조시켰다.

일반적인 방법2 : 삼양성자산과 단양성자산을 가진 제1성분

삼양성자산(예를 들어 시트르산) 분말을 탈이온수에 용해시킨 후, 가용화산(예를 들어 젖산) 용액과 혼합하였다. 이후 이를 비수용성 용매(예를 들어 IPA)와 혼합하였다. 전형적으로 부직 섬유 형태인 상기 제1성분을 상기 혼합된 산성 용액 내에 위치시키고, 상기 용액을 흡수하도록 하였다. 이후 삼양성자산과 가용화산의 혼합물로 코팅된 고형의 키토산, 키틴, 또는 그 파생물이 남도록 열건조를 이용하여 상기 용액을 건조시켰다.

조성물 실시예

다음은 본 발명에 따라 제조된 조성물의 실시예이다.

실시예1(참고):

공칭(nominal) 32.5% 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.439g)으로 코팅되었다.

실시예2(참고):

공칭 2~5% 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.027~0.068g)으로 코팅되었다.

실시예3(참고):

공칭 20~30% 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.27~0.41g)으로 코팅되었다.

실시예4(참고):

공칭 60~70% 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.81~0.94g)으로 코팅되었다.

실시예5:

공칭 2~5% 삼양성자산과 25% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.027~0.068g)과 젖산(0.34g)으로 코팅되었다.

실시예6:

공칭 20~30% 삼양성자산과 25% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.27~0.41g)과 젖산(0.34g)으로 코팅되었다.

실시예7:

공칭 60~70% 삼양성자산과 30% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.81~0.94g)과 젖산(0.41g)으로 코팅되었다.

실시예8:

공칭 3% 삼양성자산과 15% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.04g)과 젖산(0.2g)으로 코팅되었다.

실시예9:

공칭 25% 삼양성자산과 15% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.34g)과 젖산(0.2g)으로 코팅되었다.

실시예10:

공칭 60% 삼양성자산과 20% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.81g)과 젖산(0.27g)으로 코팅되었다.

실시예11:

공칭 30% 삼양성자산과 25% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.41g)과 젖산(0.34g)으로 코팅되었다.

실시예12:

공칭 40% 삼양성자산과 25% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.54g)과 젖산(0.34g)으로 코팅되었다.

실시예13:

공칭 40% 삼양성자산과 30% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 100% 키토산 섬유 부직물(1.35g)이 시트르산(0.54g)과 젖산(0.41g)으로 코팅되었다.

상처 처치제 실시예

실시예14(참고):

본 발명의 조성물은, 0.6g 시트르산을 함유하는 8g 탈이온화수 내에서 공칭상 2g 100% 키토산 섬유 부직물을 포함하여 제조된다. 상기 조성물은 비망상(non-reticulated) 폴리우레탄 폼의 표면에 코팅되고 건조되었다. 이후, 본 발명의 건조된 조성물을 함유하는 상기 폼은, 결합된 폴리우레탄 필름층의 끝단에서 상처 접촉층을 형성하도록 폴리우레탄 폼에 접착 결합되었다.

실시예15(참고):

본 발명의 조성물은, 0.6g 시트르산을 함유하는 8g 탈이온화수 내에서 공칭상 2g 100% 키토산 섬유 부직물을 포함하여 제조된다. 상기 조성물은 직조 비스코스 직물의 표면에 코팅되고 건조되었다.

MBEC 분석법1

다양한 미생물의 생물막에 대한 항균 효능을 결정하기 위하여, MBEC(Minimum Biofilm Eradication Concentration) 분석법이 사용되었다.

상기 MBEC 분석법은 다양한 미생물의 생물막에 대한 항균의 효능을 결정하는 데 사용되는 고처리량의 검사 분석법(high throughput screening assay)이다. MBEC 생물막 접종기(inoculator)는 96 펙(pegs)의 플라스틱 리드(lid)와 상응하는 받침대로 이루어진다. MBEC 리드로 사용될 수 있는 두 종류의 베이스가 있다. 하나의 베이스는 96개의 개별적인 웰(well)을 포함한다. 상기 개별적인 웰은 동일한 펙 리드에서 다양한 미생물의 성장을 허용한다. 다른 종류의 베이스는 오직 하나의 미생물을 함유할 수 있는 주름진 관통 베이스이다. 생물막은 부드럽게 혼합되는 배치 조건(batch condition)(개별적인 웰의 안이나 밖으로 영양분의 흐름 없음) 하에서 상기 펙에 형성된다. 형성된 상기 생물막은 항균 효능 실험을 위해 새로운 96 웰 플레이트로 옮겨진다. 상기 분석법 설계는 복제된 샘플들을 다수 농도의 다수 살생제(biocide)로 동시에 실험을 하도록 허용하며, 이를 효율적인 검사 도구로 만든다.

실험 미생물

녹농균 ATCC 13359

스타필로코코스 해몰리티쿠스

MRSA 308

실험된 상대적인 샘플

대조군 : 인산 완충 생리식염수(PBS)

샘플 A : 공칭 25% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 Ag(공칭상 1%)와 젖산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물

샘플 B : Ag(Aquacel Ag®)(공칭상 1%)를 가진 카르복시 메틸화 셀룰로오스 섬유 부직물

샘플 C : 공칭 25% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 젖산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물

샘플 D : 공칭 25% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 아세트산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물

샘플 E : 공칭 25% 단양성자산 조성물을 준비하기 위하여 시트르산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물

박테리아 접종원(inoculum)의 제조

각 미생물의 24시간 배양균이 트립톤 콩 세균배양액(TSA : Tryptone Soya Agar) 플레이트 또는 뇌 심장 침출 세균배양액(BHIA : Brain Heart Infusion Agar) 플레이트 중 하나로부터 수거되고, 20㎖의 트립톤 콩 브로스(TSB : Tryptone Soya Broth) 또는 20㎖의 뇌 심장 침출 브로스(BHIB : Brain Heart Infusion Broth) 중 하나로 현탁(suspended) 되었다. 결과적인 박테리아 현탁액은 10⁸ cfuml^-1의 박테리아 농도에 상응하는 초기 OD590 = 0.10 ± 0.03이 되도록 희석되었다. 상기 초기 접종원은, 점차적으로 낮아지는 박테리아 부하(예를 들어 10⁷, 10⁶, 10⁵, 10⁴, 10³ cfuml^-1)를 나타내기 위하여 추가로 6회 연속적으로 희석되었다. 각 유기체에 대한 시작 박테리아 농도는 전형적으로 1×10⁸±5×10⁷ cfuml^-1 이었다.

MBEC 분석법

각 미생물의 생물막은 37℃에서 48시간 동안 50rpm으로, 마이크로타이터 플레이트(microtitre plate)의 핀 리드 돌출부(pin lid projection)에서 성장되었다. 48시간 후 상기 핀 리드가 제거되고, 플랑크톤 박테리아(planktonic bacteria)를 제거하기 위하여 인산 완충 생리식염수(PBS)에서 간단히 세척되고, 이후 24시간 동안 약제 실험 플레이트(agent challenge plate)에 위치시켰다. 상처 처치제에 대한 실험 플레이트의 제조를 위하여, 소독된 가위를 이용하여 1㎠ 조각으로 자르고, 마이크로타이터 플레이트의 지정된 웰 내에 위치시켰다. 마이크로타이터 플레이트의 웰 내에서 과립 형태의 30mg±3mg을 각각 계량함으로써 과립 실험 약제에 대한 상기 실험 플레이트가 제조되었다. 상기 상처 처치제와 상기 과립은 이후 150㎕의 PBS로 활성화 되었다. 처리 후, 상기 핀 리드 돌출부는 PBS로 2회 세척되었고, 이후 200㎕의 중화제(neutraliser) 내로 옮겨지고 남아있는 부착된 박테리아를 회수하기 위하여 5분 동안 초음파 수욕조(water-bath) 내에 위치시켰다. 연속적인 희석이 결과적인 회수 브로스(broth)에 대해 수행되었고, 낙하판(drop plate)이 상기 회수된 박테리아를 정량(quantify)하는데 사용되었다. 모든 샘플들은 별도의 언급이 없는 한 3번씩 실험되었다.

그 결과가 표 1과 도 1 내지 도 3에 나타나 있다. 도 1 내지 도 3의 상기 결과는 샘플 B, C, 그리고 E에 관한 것이다.

도 1 내지 도 3에 나타난 선도로부터, 삼양성자산으로 코팅된 키토산을 포함하는 샘플 E가 실험된 세 가지 미생물 모두에 대해 효과적이라는 것이 분명해졌다. 단양성자산으로 코팅된 키토산 섬유를 포함하는 샘플 C는 실험된 세 가지 미생물 모두에 대한 미생물 농도를 보여주었다. 마지막으로, 은을 가진 카르복시 메틸화 셀룰로오스를 포함하는 샘플 B는 스타필로코코스 해몰리티쿠스에 대해 좋은 결과를 보여주었지만, 녹농균 ATCC 13359와 MRSA 308에 대해서는 효과적이지 않았다.

표 1 : MBEC 분석법에 따른 실험 결과

샘플	유기체
샘플	녹농균 (1균주)	녹농균 (2균주)	E. faecillis (VRE)	MRSA	스타필로코코스 에피더미디스	스타필로코코스 해몰리티쿠스
A	미처리 대조군과 비교 가능	미처리 대조군과 비교 가능	>Log4	Log2와 >log4 사이의 범위	>Log4	>Log4
B	≤Log3	미처리 대조군과 비교 가능	미처리 대조군과 비교 가능	Log2와 >log4 사이의 범위	Log2	>Log4
C	미처리 대조군과 비교 가능	≤Log2	>Log4	Log2와 >log4 사이의 범위	>Log4	>Log4
D	>Log4	≤Log3	>Log4	Log2와 >log4 사이의 범위	>Log4	≤Log2
E	>Log4	>Log4	>Log4	>Log4	>Log4	>Log4

CDC 반응자 모델 1

3가지 박테리아 종에 대해 CDC 반응자 방법을 사용하여 7가지 상처 처치제의 생물막 제거 능력을 결정하기 위한 것이다.

실험 미생물

스타필로코코스 해몰리티쿠스 NCTC 11042

녹농균 ATCC 10434

메티실린 내성 황색포도상구균 308

실험된 샘플

대조군 : 인산 완충 생리식염수(PBS)

샘플 F : 15% 젖산과 3% 시트르산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물. 이는 1.35g 키토산, 0.2g 젖산, 그리고 0.04g 시트르산에 해당한다(실시예 8).

샘플 G : 15% 젖산과 25% 시트르산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물. 이는 1.35g 키토산, 0.2g 젖산, 그리고 0.34g 시트르산에 해당한다(실시예 9).

샘플 H : 20% 젖산과 60% 시트르산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물. 이는 1.35g 키토산, 0.27g 젖산, 그리고 0.81g 시트르산에 해당한다(실시예 10).

샘플 I : 3% 시트르산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물. 이는 1.35g 키토산과 0.04g 시트르산에 해당한다(참고 실시예 2).

샘플 J : 25% 시트르산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물. 이는 1.35g 키토산과 0.34g 시트르산에 해당한다(참고 실시예 3).

샘플 K : 60% 시트르산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물. 이는 1.35g 키토산과 0.81g 시트르산에 해당한다(참고 실시예 4).

상기 샘플들은 앞서 설명한 방법에 따라 제조되었다.

처치제 샘플은 사용되기 전 대략 1.5㎠ 조각으로 잘렸다. 인산 완충 생리식염수(PBS)가 대조군으로 사용되었다.

박테리아 접종원의 제조

상기 실험 박테리아의 24시간 배양균이 트립톤 콩 세균배양액(TSA) 플레이트로부터 소독된 면봉(swab)을 사용하여 수거되고, 20㎖의 트립톤 콩 브로스(TSB)로 재현탁(re-suspended) 되었다. 박테리아 현탁액은 1×10⁸±5×10⁷ cfuml^-1의 박테리아 농도에 상응하는 OD590 = 0.10 ± 0.03이 되도록 희석되었다. TSB에서 더 희석되고 실험 쿠폰(test coupon)을 함유하는 CDC 반응자에 대한 접종원으로 사용되었다. 상기 CDC 반응자는 생물막 성장을 촉진시키기 위하여 50rpm으로 흔들면서 37℃에서 48시간 동안 배양되었다.

생물막 처리

48시간 후, 상기 실험 쿠폰은 상기 CDC 반응자로부터 제거되고 플랑크톤 박테리아를 제거하기 위하여 소독된 PBS에서 3회 세척되었다. 세척된 상기 쿠폰은 이후 두 개의 1.5㎠ 처치제 샘플 사이에 상기 쿠폰이 샌드위치 되도록 처리되었다. 상기 처치제는 각각 1.5㎠ 조각으로 350㎕ PBS(포화도 75%)의 첨가에 의해 실험 이전에 활성화 되었다. 대조군 쿠폰은 녹농균에 대하여 2㎖의 PBS 속(또는 스타필로코코스 해몰리티쿠스와 MRSA의 경우 2㎖의 PBS + 0.1% TSB)에 잠겼다. 모든 샘플들은 3번씩 실험되었다. 미생물은 24시간 처리 후 상기 쿠폰으로부터 회수되었고 연속적인 희석과 낙하판을 행하여 정량되었다.

그 결과과 도 4 내지 도 6에 나타나 있다.

도 4 내지 도 6에 나타난 선도로부터, 샘플 G, H, 그리고 K가 실험된 세 가지 미생물 모두에 대해 효과적이라는 것이 분명해졌다. 샘플 G와 H는 삼양성자산과 단양성자산으로 코팅된 키토산 섬유를 포함한다. 샘플 K는 더 많은 양의 삼양성자산으로 코팅된 키토산 섬유를 포함한다. 샘플 F, I, 그리고 J는 메티실린 내성 황색포도상구균 308에 대해 효과적인 반면, 이들은 스타필로코코스 해몰리티쿠스 NCTC 11042와 녹농균 ATCC 10434 둘 모두에 대해 덜 효과적이었다.

CDC 반응자 모델의 결과는, 예를 들어 약 60%로 삼양성자산의 증가된 양으로 코팅된 키토산은 약 25% 이하의 낮은 양보다 미생물에 대해 보다 효과적이라는 것을 보여주었다. 또한, 상기 결과는, 삼양성자산과 함께 단양성자산을 포함하는 것은 예를 들어 삼양성자산의 양이 약 25%로 감소하듯이, 요구되는 삼양성자산의 양을 감소시키는데 효과적일 수 있다.

CDC 반응자 모델 2

2가지 박테리아 종에 대해 CDC 반응자 방법을 사용하여 6가지 상처 처치제의 생물막 제거 능력을 결정하기 위한 것이다.

실험 미생물

스타필로코코스 해몰리티쿠스 NCTC 8325

녹농균 ATCC 10434

실험된 샘플

대조군 : 인산 완충 생리식염수(PBS)

샘플 L : 25% 젖산과 30% 시트르산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물. 이는 1.35g 키토산, 0.34g 젖산, 그리고 0.041g 시트르산에 해당한다(실시예 11).

샘플 M : 25% 젖산과 40% 시트르산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물. 이는 1.35g 키토산, 0.34g 젖산, 그리고 0.54g 시트르산에 해당한다(실시예 12).

샘플 N : 30% 젖산과 40% 시트르산을 가진 100% 키토산 섬유 부직물. 이는 1.35g 키토산, 0.41g 젖산, 그리고 0.54g 시트르산에 해당한다(실시예 13).

샘플 O : 100% 키토산 섬유 부직물.

샘플 P : 25% 젖산을 가진 55% 키토산 섬유 / 45% 비스코스 섬유 부직물. 이는 0.74g 키토산 섬유, 0.61g 비스코스 섬유, 그리고 0.34g 젖산에 해당한다.

샘플 Q : 항생물막(antibiofilm) 형태인 이온화 은 함유를 가진 카르복시 메틸 셀룰로오스 부직물.

상기 샘플들은 앞서 설명한 방법에 따라 제조되었다.

처치제 샘플은 사용하기 전 대략 1.5㎠ 조각으로 잘렸다. 인산 완충 생리식염수(PBS)가 대조군으로 사용되었다.

박테리아 접종원의 제조

각 미생물의 24시간 배양균이 트립톤 콩 세균배양액(TSA) 플레이트로부터 수거되고, 20㎖의 트립톤 콩 브로스(TSB)로 재현탁 되었다. 결과적인 박테리아 현탁액은 10⁸±5×10⁷ cfuml^-1의 박테리아 농도에 상응하는 초기 OD590 = 0.10 ± 0.03이 되도록 희석되었다. 이는 대략 10⁷ cfuml^-1의 TSB에서 더 희석되고 상기 CDC 반응자에 대한 초기 접종원으로 사용되었다. 상기 CDC 반응자는 생물막 성장을 촉진시키기 위하여 50rpm으로 흔들면서 37℃에서 24시간 및 72시간 동안 배양되었다.

생물막 처리

24시간 및 72시간 후, 상기 실험 쿠폰은 상기 CDC 반응자로부터 제거되고 플랑크톤 박테리아를 제거하기 위하여 소독된 인산 완충 생리식염수(PBS)에서 3회 세척되었다. 세척된 상기 쿠폰은 이후 두 조각의 상처 처치제 물질 사이에 각각 상기 쿠폰이 샌드위치 되도록 처리되었다. 상기 처치제는 1% TSB를 함유한 350㎕ PBS의 첨가에 의해 실험 이전에 활성화 되었다. 다음 24시간의 처리 기간 동안 상기 쿠폰을 2㎖의 중화제 내에 위치시켰고 남아있는 부착된 박테리아를 회수하기 위하여 15분 동안 초음파 처리되었다. 연속적인 희석이 결과적인 회수 브로스에 대해 수행되었고, 낙하판이 상기 회수된 박테리아를 정량하는데 사용되었다. 모든 샘플들은 3번씩 실험되었다.

그 결과가 도 7 내지 도 10에 나타나 있다.

도 7은 상기 샘플 상처 처치제로 24시간 처리 후, 24시간 예비 형성된 생물막으로부터 회수된 생존 가능한 녹농균의 양을 나타낸다. 대조군은 PBS + 1% TSB로 처리되었다.

도 8은 상기 샘플 상처 처치제로 24시간 처리 후, 72시간 예비 형성된 생물막으로부터 회수된 생존 가능한 녹농균의 양을 나타낸다. 대조군은 PBS + 1% TSB로 처리되었다.

도 9는 상기 샘플 상처 처치제로 24시간 처리 후, 24시간 예비 형성된 생물막으로부터 회수된 생존 가능한 황색포도상구균의 양을 나타낸다. 대조군은 PBS + 1% TSB로 처리되었다.

도 10은 상기 샘플 상처 처치제로 24시간 처리 후, 72시간 예비 형성된 생물막으로부터 회수된 생존 가능한 황색포도상구균의 양을 나타낸다. 대조군은 PBS + 1% TSB로 처리되었다.

도 7 내지 도 10에 나타난 선도로부터, 본 발명의 샘플 L, M, 그리고 N은 실험된 두 가지 미생물 모두에 대해 효과적이라는 것이 분명해졌다. 샘플 Q와 P는 황색포도상구균에 대해 효과적인 반면, 이들은 녹농균 ATCC 10434에 대해 덜 효과적이었다.

물론, 본 발명은 오직 예로서 설명한 상기 실시예로 한정되는 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

키토산(chitosan), 키틴(chitin), 키토산 파생물(derivatives of chitosan), 키틴 파생물(derivatives of chitin), 그리고 이들의 임의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 섬유의 제1성분과; 적어도 하나의 삼양성자산(triprotic acid)과 적어도 하나의 가용화산(solubilising acid)을 포함하되;
적어도 하나의 상기 삼양성자산과 적어도 하나의 상기 가용화산은 상기 제1성분의 적어도 일부에 코팅되며 그리고/또는 상기 제1성분의 적어도 일부에 흡수되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서,
상기 제1성분은 비항균성(non-antimicrobial)인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1성분과 적어도 하나의 상기 삼양성자산의 중량 비율은 적어도 2:1이며, 그리고/또는
적어도 하나의 상기 삼양성자산과 적어도 하나의 상기 가용화산의 중량 비율은 적어도 1:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서,
상기 제1성분은 키토산이며, 그리고/또는
상기 삼양성자산은 시트르산(citric acid)인 것을 특징으로 하는 조성물.
제4항에 있어서,
상기 제1성분은 70%를 초과하는 탈아세틸화 정도(degree of de-acetylation)를 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서,
상기 삼양성자산은 상기 제1성분의 2 내지 75중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가용화산은 젖산(lactic acid), 포름산(formic acid), 아세트산(acetic acid), 염산(hydrochloric acid), 숙신산(succinic acid), 그리고 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택적으로 선택된 단양성자산인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가용화산과 상기 삼양성자산은 상기 제1성분과 접촉하기 전에 혼합되며, 그리고/또는
상기 가용화산과 상기 삼양성자산은 상기 제1성분에 코팅되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가용화산은 상기 제1성분의 2~50중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서,
운반 물질(carrier material)에 코팅되는 삼양성자산 및/또는 가용화산을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서,
항균제(antimicrobial agents); 제약제(pharmaceutical agents); 금속이온봉쇄제(chelating agents); 습윤제(wetting agents); 생장 인자(growth factors); 생화학제(cytokines); MMP's(matrix metalloproteinases) 및 엘라스타아제(elastase)와 같이 치유를 지연시키는 약제를 흡수하는 약제; 칼슘; 비타민 K; 피브리노겐(fibrinogen); 스롬빔(thrombim); 제Ⅶ인자(factor Ⅶ); 제Ⅷ인자(factor Ⅷ); 점토(clays); 산화 재생 셀룰로오스(oxidised regenerated cellulose); 젤라틴(gelatin); 그리고 콜라겐(collagen)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 추가적인 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항의 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 상처 처치제.
삭제
생물막 내에서 박테리아를 파괴하고 죽이는데 사용하거나 또는;
생물막의 형성을 방지하는데 사용하기 위한 것을 특징으로 하는 제1항의 조성물.
키토산, 키틴, 키토산 파생물, 키틴 파생물, 그리고 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 섬유의 제1성분과; 적어도 하나의 삼양성자산과 적어도 하나의 가용화산을 포함하는 조성물의 제조 방법에 있어서;
a. 적어도 하나의 상기 삼양성자산과 적어도 하나의 상기 가용화산을 포함하는 혼합물로 섬유의 상기 제1성분의 적어도 일부를 코팅하는 단계; 및/또는
b. 적어도 하나의 상기 삼양성자산과 적어도 하나의 상기 가용화산을 포함하는 혼합물을 섬유의 상기 제1성분의 적어도 일부에 흡수시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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