一種將膠原和纖維蛋白混合的組織封閉劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種將膠原和纖維蛋白混合的組織封閉劑，以及制備該組織封閉劑的 方法，更具體地，本發明在于補充強度和降解性，而這被指出是市場中的血纖蛋白黏合劑的 弱點。即，本發明涉及一種組織封閉劑，當該組織封閉劑與細胞有親和性時，將活化包含于 血液中的血小板以誘導組織再生，因此可以顯著改善產品的質量和可靠性以滿足作為使用 者的消費者的各種需求。
【背景技術】
[0002] 如所周知，醫療封閉劑已被應用到范圍從手術黏著（surgical adhension)和附著 到止血的各種領域，且有很長歷史。由于醫療封閉劑材料被直接施用于人類組織，需要使用 生物相容性材料。由于醫療封閉劑材料可以基本上流入體液或血液中，需要醫療封閉劑材 料是嚴格生物相容的和生物可降解的，能夠是無菌的，并且不應表現出毒性和損害。另外， 對于選擇封閉劑材料重要的是與生物組織具有高親和性，甚至在施用進組織中之后，從而 不干擾再生至原組織中。
[0003] 目前，氰基丙烯酸酯、聚氨酯、明膠、纖維蛋白等作為醫療封閉劑材料被應用于產 品。醫療封閉劑已普遍被用于多個領域，例如皮膚、血管、消化器官、腦神經、整形外科、骨科 等。考慮到傷口，需要這樣的封閉劑以具有在潮濕環境中迅速的粘合強度，是可滅菌和無毒 的，并且不干擾足夠機械性質、生物降解性、有效止血和身體愈合。
[0004] 氰基丙烯酸酯主要用于工業目的，且不超過5%用于醫療目的。然而，由于氰基丙 烯酸酯有替代縫合的可能性，因此研宄正在積極進行中，尤其是在發達國家。然而，氰基丙 烯酸酯容易受到影響，施用后在耐熱性和耐水性上有惡化，并對一些組織保留了毒性和易 損性，因此，目前氰基丙烯酸酯是被限制性地使用。
[0005] 聚氨酯為保持附著區域的彈性的材料，且優點在于由于與水的良好反應性而快速 變硬，且變硬的材料保持了它的彈性。另一方面，聚氨酯的缺點在芳香二異氰酸酯是合成的 原料，是生物有毒的。
[0006] 使用明膠的膠為生物衍生的封閉劑，其實例為產品中明膠和間苯二酚經福爾馬林 交聯的產品，以及使用明膠、聚谷氨酸和碳化二亞胺的產品。這些產品使用福爾馬林和碳化 二亞胺的化學交聯劑可以顯示出毒性。使用福爾馬林為交聯劑的產品已在一些國家中使 用，但其許可正在進行中并且其效用正被日本等國測試。
[0007] 纖維蛋白膠為一種產品，該產品通過使用纖維蛋白原、凝血酶、氯化鈣等為材料應 用纖維蛋白形成的原理而獲得。纖維蛋白膠具有快速黏著性，無需加熱和加壓，不受膠合區 域的環境的顯著影響，并且保持生物相容性和可生物降解的生物優點。然而，當與使用合成 材料的封閉劑相比時，纖維蛋白膠的缺點在于其缺乏物理性質且具有相對較高的生物降解 速率。為了克服這些缺點，關于通過加入抑肽酶對纖維蛋白溶酶抑制以減緩纖維蛋白聚合 物的降解速率，并保留形狀的研宄正在進行。使用膠原作為彌補這些缺點的添加劑將對補 充纖維蛋白膠配方做出顯著貢獻。
[0008] 用于纖維蛋白膠的纖維蛋白作為天然粘合劑或止血劑被應用和商業化，并且具有 生物相容性和生物降解性。已知纖維蛋白通常在傷口愈合的過程中于幾周內被吸收而且沒 有例如炎癥、免疫應答、組織壞死或纖維肥大的副作用。此外，纖維蛋白是對成纖母細胞的 天然支撐物（natural support)，并對傷口愈合起到非常重要的作用。纖維蛋白產品的概念 建立于20世紀70年代。最早的產品于1982年已在歐洲商業化，然后使用到現在。最近，許 多研宄中已證實纖維蛋白作為生物組織工程的支撐物，且已被應用于各種領域，例如骨科、 牙科和神經外科。
[0009] 可以用作添加劑以彌補纖維蛋白膠缺點的膠原為結構蛋白成分。膠原構成例如 真皮、肌腱/韌帶和血管的軟組織，以及例如骨骼和軟骨的硬組織，并且占到哺乳動物中全 身蛋白含量的約1/3。已知超過二十種類型的膠原，并且構成皮膚、肌腱/韌帶、骨骼等的 I型膠原占到體內膠原的約90%。膠原是由三股（strands)螺旋構成的蛋白且分子量為 300, 000道爾頓（每股約100, 000道爾頓）。在膠原（collage)中，為最小氨基酸單元（具 有最小的分子量）的甘氨酸被反復連接（-G X Y-;甘氨酸被連續重復，X和Y變化）。因此， 甘氨酸占到構成膠原的氨基酸的約1/3。目前膠原已被用于在止血劑、傷口覆蓋劑、人造血 管、皺紋改善等領域的醫療目的。在用于止血劑時，從小牛皮膚提取的膠原粉末產品Aviten 于1974年首次被開發并使用到現在。
[0010] 最重要的是，膠原在醫療再生領域使用的最重要的特征在于膠原是在人體組織中 生物兼容的材料，顯示出與細胞的親和性，因此對細胞的黏著和生長以及維持活力是重要 的。另外，膠原刺激包含在血液中的血小板以誘導包含在血小板中的生長因子，因此使損壞 的組織再生。而且，膠原具有三股螺旋結構，而且與蛋白的單個結構相比膠原可以相對保持 降解性，因此膠原可以在體內用作支架（scaffold)。
[0011] 這樣的材料粘合可以基本保持組織封閉劑所需要具有的生物降解特性，并維持不 干擾再生的特性。而且，這樣的材料粘合可以補充纖維蛋白膠缺少的物理性質，并減緩降解 速率，從而提供可降解再生骨骼。因此，除了作為簡單的封閉劑，該組織封閉劑會促進組織 生成并加速再生程序以縮短治療過程。另外，為了立即使用該組織封閉劑，該組織封閉劑可 以是以預填充型和冷凍儲存安裝的制劑。
[0012] 組織封閉劑是一種產品，該產品可以減少病人在外科手術上的負擔，并最大化傷 口縫合和涂覆情況中的滿意度，例如與傳統方法相比疼痛和感染的風險更低并縮短手術時 間。所以，組織封閉劑在這種領域會受到高度青睞，且市場規模會逐漸擴大。進一步地，這 樣的產品有助于組織生成，并被用于藥物釋放體系和用于再生的支架，從而有助于再生醫 療領域。
【發明內容】
[0013] 技術問題
[0014] (專利文件1)已提交了韓國專利公開號為2012-0125465 (專利申請號為 2012-7018109,名稱：干粉纖維蛋白封閉劑）。
[0015] 因此，本發明已經考慮到上述問題，本發明提供了一種將膠原和纖維蛋白混合的 組織封閉劑及其制備方法，其中，本發明的第一個目的是包括以下步驟：使用纖維蛋白原和 抑肽酶（aprotinin)混合第一材料；使用凝血酶、氯化鈣和膠原混合第二材料；以及將第一 材料和第二材料互相混合以制備第三材料；根據本發明的第二個目的，作為物理強度比較 的結果，可以確認含有膠原的封閉劑顯示了高強度；根據本發明的第三個目的，作為長期/ 短期降解性測試的結果，可以確認含有膠原的封閉劑顯示了低降解性；根據本發明的第四 個目的，通過電子顯微鏡觀察，可以確認將膠原和纖維蛋白原結合以顯示穩定的結構；根 據本發明的第五個目的，作為使用軟骨細胞、造骨細胞和脂肪來源細胞（adipose-derived cells)的生長和活力的比較結果，可以確認含有膠原的結構顯示了良好的生長速率和高生 存力；根據本發明的第六個目的，可以確認膠原的內含物維持了高強度和穩定的結構并提 供了與細胞/血液具有親和性的材料，因此大大幫助了刪除/損壞區域的再生；本發明的第 七個目的是活化包含在血液中的血小板以誘導組織再生；以及本發明的第八個目的是顯著 改善產品的質量和可靠性，從而滿足作為用戶的消費者的各種需求，從而給予好印象。
[0016] 技術方案
[0017] 根據本發明的第一個方面，提供了制備將膠原和纖維蛋白混合的組織封閉劑的方 法，該方法包括：使用纖維蛋白原和抑肽酶混合第一材料；使用凝血酶、氯化鈣和膠原混合 第二材料；以及將第一材料和第二材料互相混合以制備第三材料。
[0018] 根據本發明的另一個方面，提供了一種將膠原和纖維蛋白混合的組織封閉劑，該 組織封閉劑通過以下步驟制備：使用纖維蛋白原和抑肽酶混合第一材料；使用凝血酶、氯 化鈣和膠原混合第二材料；以及將第一材料和第二材料互相混合以制備第三材料。
[0019] 有益效果
[0020] 如上所述，本發明包括以下步驟：使用纖維蛋白原和抑肽酶混合第一材料；使用 凝血酶、氯化鈣和膠原混合第二材料；以及將第一材料和第二材料互相混合以制備第三材 料。
[0021] 根據具有前述技術特征的本發明，作為物理強度比較的結果，可以確認含有膠原 的封閉劑顯示了高強度。
[0022] 另外，根據本發明，作為長期/短期降解性測試的結果，可以確認含有膠原的封閉 劑顯示了低降解性。
[0023] 另外，根據本發明，通過電子顯微鏡觀察，可以確認將膠原和纖維蛋白原結合以顯 示穩定的結構。
[0024] 另外，根據本發明，作為使用軟骨細胞、造骨細胞和脂肪來源細胞的生長和活力的 比較結果，可以確認含有膠原的結構顯示了良好的生長速率和高生存力。
[0025] 另外，根據本發明，可以確認膠原的內含物維持了高強度和穩定的結構并提供了 與細胞/血液具有親和性的材料，因此大大幫組了刪除/損壞區域的再生。
[0026] 另外，本發明是活化包含在血液中的血小板以誘導組織再生。
[0027] 本發明通過前述效果能顯著改善產品的質量和可靠性，從而滿足作為其用戶的消 費者的各種需求，因此給予好印象，所以本發明非常有用的。
[0028] 下文中，結合附圖將詳細描述用于獲得以上效果的本發明的優選實施方式。
【附圖說明】
[0029] 圖1為根據本發明的將膠原和纖維蛋白混合的組織封閉劑的電子顯微鏡圖像 (20, 000X，臨界點干燥法）。
[0030] 圖2為顯示膠原與細胞粘合的概念圖。
[0031] 圖3為顯示膠原中血小板活化的概念圖。
[0032] 圖4為顯示了根據本發明的將膠原和纖維蛋白混合的組織封閉劑的降解速率的 比較曲線。
[0033] 圖5顯示了在根據