KR20020036225A - 피부질환 보호-치료용 생체막 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어류로부터 추출한 물질을 이용하여 피부질환에 효과가 있는 생체막 제조방법에 관련된 것이다. 어류의 종류는 점액성 표피를 갖는 어류전체나 또는 어류껍질만을 수집하여 유기산 또는 유기산과 유기용매를 함유하는 수용액(분해액)에서 분해한 후 원심분리하여 수집한 상층액으로 제조할 수 있다. 본 발명에 의한 생체막은 천연의 성분이고 대량생산이 가능하며 각종 미생물에 대한 항균성을 나타내므로 상처 및 미생물감염부위 등에 피부보호-치료제 등으로 활용이 가능하다.

Description

피부질환 보호-치료용 생체막{Biomembrane Dressing for Healing Dermal Wound and Infection}

본 발명은 점액성 표피를 갖는 물고기 전체 또는 껍질을 유기산으로 용해시킨 후 원심분리하여 얻은 항균성물질을 함유한 생체막에 관한 것이다.

항생물질이 함유된 생체막은 피부상처 치료용 반창고 및 붕대를 만드는 산업적 이용이 가능하다. 현재, 잘 알려진 시판품은 죤슨 앤 죤슨(Johnson & Johnson)사의 얇은 스트립(strip), 패치(patch), 스포트(spot)와 콜게이트-팔몰리브 컴퍼니(Colgate-Palmolive Co.)의 큐리티 큐러드(curity curad) 오우취리스(ouchless) 반창고이다. 이들은 합성 폴리머(polymer)로 형성되어 있고, 합성 바이오폴리머(biopolymer)의 기질과 하이알루로닉 산(hyaluronic acid), 더마탄 설페이트(dermatan sulfate), 알기닉 산(alginic acid), 키토산(chitosan)등과 같은 생물체에서 추출한 고분자 유기물을 혼합하여 제조한것(미국특허 5,876,744), 멤브레인/겔 기질에 생리활성 물질을 첨가한 것(미국특허 5,705,485; 5,833,078)등이 있다.

이 외에도, 생물체에서 추출한 고분자 물질을 이용하여 박막 조성 기질로 사용한 대표적인 예는 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin), 셀룰로스(cellulose), 키토산(chitosan)등이 있는데, 이 중 콜라겐과 키토산이 보편적으로 사용되고 있다(미국특허 5,883,078; 5,897,821; 4,452,906; 4,572,906).

그러나, 시중에 유통되고 있는 전형적인 붕대는 섬유질의 가제이며, 반창고의 경우 일회용으로서 플라스틱 테이프(plastic tape)에 접착제를 처리한 부분과 환부와 접촉하는 부분이 섬유질 막으로 형성되어 있다. 또한, 물과의 접촉시 쉽게 떨어지며 장시간 부착시에는 피부 표면에 자국을 남기거나, 알레르기 현상이 발생하는 문제점이 있다. 이의 단점을 보완하기 위해 섬유질 막에 항생작용을 발현할 수 있는 물질을 처리한 막도 시판되고 있으나, 사용하기 쉬운 반면 지혈효과가 없고, 물의 침투시 감염가능성이 높으며, 투명하지 않아 환부의 진행을 관찰할 수 없다는 단점이 있다. 따라서, 이런 단점을 보완할 수 있는 박막의 필요성이 대두되어 왔다.

본 발명은 점액성 표피를 갖는 물고기 전체 또는 껍질을 유기산으로 용해시킨 후 원심분리하여 얻은 항균성물질을 함유한 생체막을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 미꾸라지표피 추출물의 크로마토그래피

도 2a는 미꾸라지표피 추출물의 대장균에 대한 항균성

도 2b는 미꾸라지표피 추출물의 마이크로코커스 류테우스에 대한 항균성

도 2c는 미꾸라지표피 추출물의 칸디다 트로피칼리스에 대한 항균성

도 3은 미꾸라지표피 추출물로 제조된 생체막의 마이크로코커스 류테우스에 대한 항균성

도 4는 장어표피 추출물의 크로마토그래피

도 5a는 장어표피 추출물의 대장균에 대한 항균성

도 5b는 장어표피 추출물의 마이크로코커스 류테우스에 대한 항균성

도 5c는 장어표피 추출물의 칸디다 트로피칼리스에 대한 항균성

도 6a는 장어표피 추출물의 제조된 생체막의 대장균에 대한 항균성

도 6b는 장어표피 추출물의 제조된 생체막의 마이크로코커스 류테우스에 대한 항균성

도 6c는 장어표피 추출물의 제조된 생체막의 칸디다 트로피칼리스에 대한 항균성

앞에서 기술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 점액성 표피의 어류를 유기산과 물로 구성된 분해액 또는 유기산, 물 및 유기용매로 구성된 분해액으로 분해한 후 고형물을 제거하여 수득되는 추출물로 제조되는 항균성 생체막에 관한 것이다.

보다 구체적으로는, 상기 어류 또는 상기 어류의 표피를 세척하여 불순물을 제거한 다음 유기산이나 유기용매가 함유된 유기산에 담가 교반하여 표피를 완전히 용해시킨다. 교반시간은 원재료의 상태나 처리온도 등에 따라 변화될 것이지만 대략 15 ~ 60시간인 것이 바람직하다. 이때 작업의 편의와 효율을 위해 상기 어류 또는 그 표피를 적절한 크기로 분쇄하여 용해시키는 것이 바람직하다. 원재료의 저장보관이나 분쇄를 위해 원재료를 동결하여 두는 것도 가능하다. 표피가 완전히 용해되면 원심분리하여 고형물을 제거함으로써 본 발명에 의한 항균성 물질이 함유된 생체막형성 물질을 얻게 된다.

본 발명에서 점액성 표피를 갖는 어류란 담수어, 해수어를 막론하고 비늘이 없으면서(메기) 표피가 점액성 물질로 싸여 있거나, 비늘이 체표면에 깊이 파묻혀있는 원린(元鱗: 둥근비늘: cycloid)을 가지고 있으면서 표피가 점액성 물질로 싸여있는 어류를 말한다. 여기에는 바다장어, 뱀장어, 미꾸라지, 미꾸리, 메기 등 다양한 어류가 해당되겠지만, 원재료 입수의 편의성을 고려할 때, 상기 어류는 장어, 또는 미꾸라지인 것이 좋다. 또한 상기 어류는 물고기 전체를 사용할 수도 있지만, 작업의 편의와 효율을 위해서 표피만을 분리하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 분해액은 유기산이 1 ~ 10%(v/v)인 수용액이며, 필요에 따라 분해효율을 높이기 위해서 유기용매를 첨가할 수도 있다. 첨가되는 유기용매는 20 ~ 80%(v/v) 함량인 것이 좋다. 상기 유기산은 초산, 개미산 또는 젖산이고, 상기 유기용매는 친수성 유기용매로서 에틸알콜 또는 아세토나이트릴인 것이 바람직하다. 분해액의 사용량은 어류 생체량에 대하여 5 ~ 15배(w/v) 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 표피를 분해하고 원심분리하여 고형물을 제거하더라도 분해액 내에 지방성분이 용해되어 있을 수가 있다. 지방 함유량이 많아 아래에서 설명될 생체막 제조시에 지방 미립자에 의해 생체막의 물리적 특성이 저하되는 경우가 발생한다. 따라서, 분해액에 클로로포름 또는 다이에틸에테르를 가하여 현탁시킨 후 일정시간 방치하여 분해액 및 클로로포름 또는 다이에틸에테르가 상분리되면 클로로포름 또는 다이에틸에테르 분획을 분리제거함으로써 분해액 내의 지방성분을 제거하는 것이 바람직하다.

항균성 검증결과, 이러한 방식으로 얻은 추출물은 유독성 미생물인 대장균(E. coli), 마이크로코커스 류테우스(Micrococcus luteus) 및 칸디다 트로피칼리스(Candida tropicalis)에 대하여 항균성을 보유하고 있음을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명에 의한 항균성 추출물을 동결건조하고 분쇄하여 식품보존제, 항생제, 연고제 등의 소재로 활용하는 것이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 의한 항균성 추출물을 적절히 농축하면 점성이 높은 액상형태가 되므로 이를 항균성 접착제, 무좀치료용 항균성 도포제, 상처 보호용 항균성 도포제 등으로도 활용할 수 있다.

앞에서 기술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 항균성 추출물로 제조되는 항균성 생체막을 제공한다.

즉, 상기 항균성 추출물을 유리 또는 플라스틱 평판에 도포한 후 건조하여 항균성 생체막을 얻게 된다. 제조된 생체막의 탈리가 용이하도록 디메칠실래인(dichlorodimethylsilane)으로 처리한 프라스틱이나 아크릴용기에 부어 무균상태의 클린벤치 내에서 건조시키는 것이 바람직하다. 이때 제조되는 생체막의 물리적·생물학적 성질을 개선하기 위하여 0.5 ~ 2.0%(v/v)의 글리세롤, 0.2 ~ 2.0%(w/v)의 젤라틴 또는 PVA(polyvinyl alcohol), 0.03 ~ 0.14%(w/v)의 키토산을 첨가할 수 있다. 글리세롤은 생체막의 유연성을 증가시키며, 젤라틴 또는 PVA는 생체막의 강도를 증대시키는 역할을 한다. 키토산은 생체막의 물리적 특성을 다소 저하시키지만 키토산에 의한 효과를 얻을 수 있게 한다.

항균성 검증결과, 이러한 방식으로 얻은 생체막은 유독성 미생물인 대장균(E. coli), 마이크로코커스 류테우스(Micrococcus luteus) 및 칸디다 트로피칼리스(Candida tropicalis)에 대하여 항균성을 보유하고 있음을 알 수 있었다.

상기와 같은 방법으로 얻어진 본 발명에 의한 생체막은 천연물질이며 항균성이 있을 뿐 아니라 아주 투명한 형태의 것이다. 따라서, 이를 피부질환 치료 및 보호용 커버제, 화상 치료용 보호용 커버제, 무좀 치료용 밴드 등의 형태로 활용하는 것이 가능하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1 : 미꾸라지 표피추출물의 항균성분석

미꾸라지를 구입하여 24시간 천연수에 방치하여 오물질 및 미꾸라지의 성장수질에 포함되어 있을 가능성이 있는 항생물질을 제거하였다. 50 g의 생 미꾸라지를 동결시킨 다음 직경이 약 1 ~ 3cm 정도 되도록 분쇄하여 추출용 원재료로 하여, 초산이 5%(v/v)(0.88M) 함유된 수용액을 분해액으로 하였다. 원재료에 대하여 10배(w/v)인 500ml의 분해액을 가하고 분쇄한 원재료 조직이 완전히 분해될 때까지 상온에서 교반하였다. 분해가 완료되면 209 ×g에서 30분동안 원심분리하여 고형물을 제거하였다. 이때 얻어진 상층액은 450ml이었으며, 건물량은 0.78g/100ml 이었다. 이렇게 수집한 상층액은 4℃에 보관하면서 필요한 경우에 꺼내서 실험에 사용하였다.

라이시스 존 에쎄이(lysis zone assay) 방법으로 상기 방법에서 수득한 추출물의 항균활성을 확인하였다.

먼저 상기 미꾸라지 추출물을 세파덱스(Sephadex) LH-20으로 크로마토그래피하여 각 분획에 대해 항균성 작용을 검증하였다. 대장균과 마이크로 코커스 류테우스는 LB-agarose 배지에 칸디다 트로피칼리스는 potato dextrose 배지에 최종균수가 2×105cfu/ml 되도록 섞어 만든다. 굳힌 배지에 0.3㎝크기의 구멍을 뚫고 상기 분획을 4㎕씩 주입하여 물질이 배지에 스며들도록 실온에서 1시간 방치 후 30℃에서 24시간 배양하여 항균성물질에 의해 균의 성장이 저해되어 생성된 클리어 존을 관찰하였다.

도 1에 미꾸라지 추출물을 세파덱스 LH-20으로 크로마토그래피한 결과 그래프를 도시하였으며, 도 2에 라이시스 존 어쎄이 결과 사진을 도시하였다.

도 2a ~2c에서 볼 수 있듯이 수개 ~ 수십개의 구멍 주위로 커다란 클리어존이 형성된 것으로 보아 본 발명에 의한 미꾸라지 추출물(의 분획물)은 상기 균주들에 대해 강력한 항균력을 보유하고 있음을 알 수 있다.

또한, 도 3에서 미꾸라지표피 추출물을 재료로 제조된 생체막이 마이크로코커스 류테우스에 대해 항균성을 나타냄을 알 수 있다.

실시예 2 : 장어표피추출물의 항균성 분석

장어의 껍질을 직경이 약 1 ~ 3cm 정도 되도록 분쇄하여 추출용 원재료로 하였다. 50g의 원재료에 초산이 5%(v/v)(0.88M) 함유된 수용액으로 된 분해액 400ml를 가하고 상온에서 24시간 동안 교반하면서 분해하였다. 분해가 완료되면 209 ×g에서 30분동안 원심분리하여 고형물을 제거하였다. 상층액에 함유된 지방성분 및 현탁물을 제거하기 위하여 80ml의 크로로포름(chloroform)을 가하고 흔들어 주어 용액을 완전히 섞은 다음, 30분간 원심분리(209×g)한 후 두 용매를 분리하여 상등액만을 취한다. 장어추출물층의 잔류 크로로포름을 제거하기 위해 60℃에서 감압증발시켜 350㎖의 장어추출물을 얻는다. 이때, 건물량은 2g/100㎖이었다. 이렇게 수집한 상층액은 4℃에 보관하면서 필요한 경우에 꺼내서 실험에 사용하였다.

라이시스 존 에쎄이(lysis zone assay) 방법으로 상기 방법에서 수득한 추출물의 항균활성을 확인하였다.

먼저 상기 장어 추출물을 세파덱스(Sephadex) G-25로 크로마토그래피하여 각분획을 분리하였다(도시 생략). 대장균과 마이크로코커스 류테우스는 LB-agarose 배지에, 칸디다 트로피칼리스는 potato dextrose 배지에 최종균수가 2×105cfu/ml 되도록 섞어 만든다. 굳힌 배지에 0.3㎝크기의 구멍을 뚫고 상기 분획을 4㎕씩 주입하여 물질이 배지에 스며들도록 실온에서 1시간 방치 후 30℃에서 24시간 배양하여 항균성물질에 의해 균의 성장이 저해되어 생성된 클리어 존을 관찰하였다.

도 4에 장어추출물을 세파덱스 G-25로 크로마토그래피한 결과 그래프를 도시하였고, 도 5에 라이시스 존 에쎄이 결과 사진을 도시하였다.

도 5a ~ 5c에서 볼 수 있듯이 수개 ~ 수십개의 구멍 주위로 커다란 클리어존이 형성된 것으로 보아 본 발명에 의한 장어 추출물(의 분획물)은 상기 균주들에 대해 강력한 항균력을 보유하고 있음을 알 수 있다.

실시예 3 : 생체막의 제조 및 생체막의 항균특성 분석

실시예 1 ~ 2에서 수득된 추출물에 글리세롤 0.5%(v/v)를 첨가하여, 디메틸실레인(dichlorodimethylsilane)으로 처리한 플라스틱 용기에 부은 다음, 무균상태를 유지하는 클린벤치내에서 건조시켰다. 시간 경과에 따라 수분과 유기산이 증발하면 합성수지막과 유사한 형태의 투명막이 형성되었다. 생체막의 물리적 성질을 개선시키기 위해 젤라틴(gelatin) 및 PVA 각각 0.2%(v/v), 키토산(chitosan)0.03%(v/v)를 첨가할 수 있다. 제조된 생체막의 항균활성을 확인하기 위하여 라이시스 존 에쎄이(lysis zone assay) 방법을 적용하였다. 대장균과 마이크로코커스 류테우스는 LB-agarose 배지에, 칸디다 트로피칼리스는 potato dextrose 배지에 최종균수가 2×105cfu/ml 되도록 섞어 만든다. 굳힌 배지에 제조된 생체막이 0.6㎝되도록 원형으로 절취 후 상기 배지에 일정간격으로 얹고, 30℃에서 24시간배양 후 생체막의 항균성 물질에 의해 균들의 성장이 저해되어 생성된 클리어존을 관찰하였다. 첨부된 도 5와 도 6에 각각 실시예1 ~ 2에 의한 추출물로 제조된 생체막을 사용하여 라이시스 존 에쎄이 실험한 결과를 보여주는 사진을 첨부하였다.

도 6a∼6c에서 장어표피추출물로 제조된 생체막이 상기 균주들에 대해 항균력을 보임을 나타내었다. 도에서 볼 수 있듯이, 각 추출물과 마찬가지로 각 추출물을 재료로 하여 제조된 생체막이 상기 균주들에 대해 강력한 항균력을 보유하고 있음을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명에 의하면 점액성 표피를 갖는 어류전체나 어류껍질을 유기산이 함유된 유기용매에서 분해시킨 후 원심분리하여 항균성 추출물과 이 추출물을 함유하는 항균성 생체막을 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 추출물 및 생체막은 천연의 성분이며, 대량생산이 가능하며 각종의 미생물에 대해 항균성을 나타내기 때문에 식품보존제, 피부보호-치료제 등으로 활용이 가능할 것이다.

Claims (6)

1. 점액성 표피의 어류를 유기산이 함유된 수용액으로 분해한 후 고형물을 제거하여 수득된 추출물을 평판에 도포한 후 건조하여 제조하는 것을 특징으로 하는 항균성 생체막.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 어류는 장어, 미꾸라지 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 항균성 생체막.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 유기산은 초산, 개미산, 젖산 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 항균성 생체막.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 유기용매는 에틸알콜 또는 아세토나이트릴인 것을 특징으로 하는 항균성 생체막.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 고형물 제거 후 클로로포름 또는 다이에틸에테르로 지방성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 항균성 생체막.
6. 제 1항에 있어서,

   그리세롤, 키토산, 젤라틴 또는 PVA를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 생체막.