KR-20260061874-A - FILLER COMPOSITION CONTAINING PLLA AND FIBROIN

Abstract

본 발명은 생분해성 고분자 및 피브로인이 함유된 필러 조성물에 관한 것으로, 더욱 상사하게는 생분해성 고분자 0.1 내지 10 중량% 및 피브로인 0.1 내지 10 중량%가 함유되는 것을 특징으로 한다. 상기의 성분으로 이루어지는 필러 조성물은 콜라겐의 생성을 자극하고, 세포외기질(ECM)과 유사한 환경을 제공하여 세포 부착 및 증식을 촉진할 뿐만 아니라, 염증개선 및 상처치유 효과를 나타낸다.

Inventors

• 김경균

Assignees

• 텐바이오 주식회사

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241028

Claims (4)

1. 생분해성 고분자 0.1 내지 10 중량% 및 피브로인 0.1 내지 10 중량%가 함유되는 것을 특징으로 하는 생분해성 고분자 및 피브로인이 함유된 필러 조성물.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 생분해성 고분자는 폴리-L-락트산, 폴리-D-락트산 및 폴리카프로락톤으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 고분자 및 피브로인이 함유된 필러 조성물.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 생분해성 고분자는 수평균 분자량이 50,000 내지 500,000 Dalton인 것을 특징으로 하는 생분해성 고분자 및 피브로인이 함유된 필러 조성물.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 생분해서 고분자 및 피브로인은 동결건조된 분말의 형태로 적용되는 것을 특징으로 하는 생분해성 고분자 및 피브로인이 함유된 필러 조성물.

Description

생분해성 고분자 및 피브로인이 함유된 필러 조성물 {FILLER COMPOSITION CONTAINING PLLA AND FIBROIN} 본 발명은 생분해성 고분자 및 피브로인이 함유된 필러 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콜라겐의 생성을 자극하고, 세포외기질(ECM)과 유사한 환경을 제공하여 세포 부착 및 증식을 촉진할 뿐만 아니라, 염증개선 및 상처치유 효과를 나타내는 PLLA 및 피브로인이 함유된 필러 조성물에 관한 것이다. 생분해성 고분자 미세입자는 안면 및 전신에 적용가능한 조직수복용 재료로 근래에 많이 주목받기 시작한 재료로, 종래의 히알루론산 하이드로젤과 달리 인체에 유해한 성분을 포함하지 않으며, 6개월 내지 4년의 장시간에 걸쳐 분해될 수 있으므로, 다양한 용도에 적용 가능하다. 생분해성 고분자 미세입자의 제조에는 분무 건조법(Spray dry Method), 유화 용매 증발법(Emulsification Solvent Evaporation Method) 등이 사용된다. 분무 건조법으로 제조되는 고분자 미세입자는 중심부가 비어 있거나, 미세입자가 불규칙한 입자 형태를 가지거나, 미세입자가 서로 응집할 수 있다. 예를 들어, 한국 등록 특허 제1481441호에 개시된다. 유화 용매 증발법(Emulsification-Solvent Evaporation Method)은 유기 용매에 고분자를 녹인 분산 용액과 계면활성제가 포함된 유화 용액을 강하게 교반시켜 에멀젼(emulsion)을 형성한 후 용매를 증발시킴에 의하여 고분자 미세 입자를 제조하는 방법이다. 에멀젼은 열역학적으로 불안정한 상태이기 때문에 뭉침(Coalescence), 융합(Fusion), 상분리(Creaming) 등의 과정을 거쳐 수상과 유기상이 서로 분리되려고 하기 때문에 강력한 교반력이 필요하며, 상술한 바와 같이 불안정한 상태이므로 장시간 에멀전이 유지되기 어렵다. 또한, 종래에 조직수복용 재료는 조직수복 효과 외에 염증개선 및 상처치유 등과 같은 기능성이 부여되지 못하는 문제점이 있었다. 도 1은 종래에 알파헤릭스 구조의 피브로인 단백질을 나타낸 모식도이다. 도 2는 본 발명을 통해 변형된 베타-프리티드시트의 구조의 피부로인 단백질을 나타낸 모식도이다. 이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 본 발명에 따른 생분해성 고분자 및 피브로인이 함유된 필러 조성물은 생분해성 고분자 및 피부로인이 함유되며, 생분해성 고분자 0.1 내지 10 중량부 및 피부로인 0.1 내지 10 중량%가 함유되는 것이 바람직하다. 상기 생분해성 고분자는 0.1 내지 10 중량%가 함유되며, 폴리-L-락트산(PLLA, Poly-L-lactic acid), 폴리-D-락트산(PDLA, Poly-D-lactic acid) 및 폴리카프로락톤(PCL, polycaprolactone, PCL)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 생분해성 고분자는 수평균 분자량이 50,000 내지 500,000 Dalton인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 생분해성 고분자를 포함하는 유기용매는 물과 혼화하는(miscible) 유기 용매로, 물과 완전히 또는 부분적으로 혼화하는 유기 용매이며, 일 예로 20℃의 물 100g에 대한 용해도가 예를 들어 3g 이상, 5g 이상, 10 g 이상, 20g 이상, 또는 50g 이상인 용매이다. 따라서, 본원발명의 제조방법은 물과 혼화하지 않는 유기 용매를 사용하는 종래의 제조방법과 구분된다. 상기에 기재된 바와 같이 생분해성 고분자로 사용될 수 있는 성분 중 폴리-L-락트산, 폴리-D-락트산 및 폴리카프로락톤은 친수성과 소수성 부분이 분리된 구조를 가지는데, 물에 대한 낮은 용해도를 보이며, 주로 소수성 상호작용에 의해 분리되거나 침전될 수 있다. 또한, 폴리-L-락트산, 폴리-D-락트산 및 폴리카프로락톤의 마이크로 입자는 주로 소수성을 띄고, 피브로인의 소수성 부분과 결합하려는 경향이 있는데, 두 재료 간의 소수성-소수성 상호작용에 의해 입자들이 클러스터(cluster)를 형성하게 되며, 이 과정에서 폴리-L-락트산, 폴리-D-락트산 및 폴리카프로락톤 입자는 피브로인의 소수성 영역에 흡착되거나 서로 응집하여 자발적으로 배열되게 된다. 결과적으로, 폴리-L-락트산, 폴리-D-락트산 및 폴리카프로락톤의 마이크로 입자와 피브로인 액상이 혼합되면 서로 간의 소수성 상호작용과 수소 결합 및 전기적 상호작용으로 인해 SA가 일어나면서 입자들이 안정된 구조로 배열된다. 즉, 공정상에서 혼합 후 입자 주위에 피브로인 단백질이 코팅이 되어 아래 도 1에 나타낸 것처럼 알파헤릭스 구조의 피브로인이 혼합용액하에서 세미(semi)-베타시트 구조로 전이되고 최종적으로 동결건조의 과정을 거치면 아래 도 2에 나타낸 것처럼 완벽한 결정성 베타구조로 형성되게 된다. 즉, 입자의 크기가 초기 입자 크기대비 적게는 10배 이상이 커지게 된다. 또한, 세미-베타시트 구조에서는 주사 주입이 25G 내지는 30G가 가능하지만 입자에 피브로인이 코팅되어 동결과정을 거치면 베타시트가 되어 용해 후 주사 주입시 니들 사이즈는 18G 내지는 20G에서 병목현상이 발생되지 않게 된다. 또한, 생분해성 고분자는 체내에서 생분해 되며, 주로 젖산으로 분해되는데, 생분해성 고분자가 분해되면 세포 증식과 콜라겐 생성을 촉진 하는 환경이 조성된다. 특히, 생분해성 고분자 둥 PLLA는 섬유아세포 (fibroblast)를 자극하여 콜라겐 합성을 유도하는데, 이는 피부 조직의 재생을 촉진하는 핵심 기전 중 하나다. 또한, 생분해성 고분자의 마이크로 입자가 입자가 피부 내에 장기간 남아 콜라겐 합성을 촉직하고 피부 탄력성과 조직 복구를 돕는 역할을 하는데, 생분해성 고분자 입자가 주입된 부위는 새로운 콜라겐이 형성되어 피부의 구조를 재건하는 역할을 한다. 또한, 생분해성 고분자의 분해 산물인 젖산은 피부 세포(섬유아세포)를 활성화하여 TGF-β(Tumor Growth Facter-beta) 등의 성장 인자를 분비하게 하고, 이로 인해 세포 증식과 콜라겐 생성을 자극하게 된다. 또한, 생분해성 고분자 입자는 지속적으로 피부 조직에 기계적 자극을 제공하며, 이는 섬유아세포가 새로운 콜라겐을 합성하도록 유도하는데, 이러한 과정은 점진적으로 콜라겐 밀도를 증가시켜 피부 재생 효과를 지속시키는 역할을 합니다. 또한, 상기 피브로인은 0.1 내지 10 중량%가 함유되며, 실크 단백질의 주요 구성 성분으로, 반복적인 친수성(예: 글리신 )과 소수성(예: 알라닌 및 발린) 부분을 가지고 있는데, 이로 인해 물과 같은 극성 용매에서도 나노구조를 형성 할 수 있는 능력을 나타낸다. 또한, 피브로인은 용액상태에서 구조적으로 자연스럽게 변화하며, 안정적인 β-sheet(베타 시트) 구조로 재배열될 수 있다. 또한, 피브로인의 아미노산 사슬은 수소 결합을 통해 안정적인 2차 구조(β -sheet)를 형성할 수 있는데, 생분해성 고분자와 피브로인이 혼합될 때, 피브 로인의 친수성 부분이 생분해성 고분자의 표면에 수소 결합을 통해 상호작용을 하여 자가 배열을 촉진할 수 있다. 즉, 피브로인의 전하 분포와 생분해성 고분자의 표면 전하 간의 상호작용이 일어날 수 있으며, 이는 특히 피브로인이 이온성 조건 하에서 특정한 구성을 취할 때 더 강하게 나타날 수 있다. 또한, 피브로인은 생체 적합성(biocompatibility)이 높아 , 피부 조직과의 상호작용을 통해 세포 부착(cell adhesion)을 촉진하는데, 피브로인의 β-sheet 구조는 세포가 표면에 쉽게 부착할 수 있는 매트릭스를 형성하여, 세포 증식과 분화를 유도하게 된다. 또한, 피브로인은 천연 세포외기질(ECM)과 유사한 구조를 가지기 때문에, 세포들이 매트릭스에서 자연스럽게 자라도록 돕는 역할을 하는데, 이로 인해 피부 상처 치유 및 조직 재생이 촉진될 수 있다. 또한, 피브로인은 세포외기질(ECM) 모방하여 Integrin과 같은 세포 표면 수용체에 작용하여 MAPK/ERK 경로를 활성화시키는데, 이러한 활성화 작용을 통해 세포 내에서 증식과 이동을 촉진하고, 상처 치유 및 조직 재생 효과를 향상시키게 된다. 또한, 피브로인은 그 자체로 항염증 특성을 나타내기 때문에, 피부 조직에 염증 반응을 최소화하면서 세포 재생을 촉진할 수 있도록 한다. 상기와 같은 특성으로 인해 본 발명을 통해 제조되는 생분해성 고분자 및 피브로인이 함유된 필러 조성물은 폴리-L-락트산, 폴리-D-락트산 및 폴리카프로락톤 등으로 이루어지는 생분해성 고분자의 마이크로 입자와 피브로인 액상을 사용시 혼합될 때의 SA는 주로 두 물질 간의(분자간의) 소수성 상호작용과 수소 결합에 의해 발생하게 된다. 즉, 생분해성 고분자가 생분해되면서 콜라겐의 생성을 자극하고, 피브로인은 세포외기질(ECM)과 유사한 환경을 제공하여 세포 부착 및 증식을 촉진하게 되며, 이로 인해 피부 재생이 촉진되며, 세포 신호 전달 경로를 통해 조직 재생과 상처 치유가 효율적으로 이루어지게 되는 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 생분해성 고분자 및 피브로인이 함유된 필러 조성물은 콜라겐의 생성을 자극하고, 세포외기질(ECM)과 유사한 환경을 제공하여 세포 부착 및 증식을 촉진할 뿐만 아니라, 염증개선 및 상처치유의 기능성을 나타내는 필러 조성물을 제공한다.