(15-184).fm

Size: px

Start display at page:

Download "(15-184).fm"

태평 신
5 years ago
Views:

1 Polymer(Korea), Vol. 40, No. 3, pp (2016) ISSN X(Print) ISSN (Online) Gellan Gum/Chondroitin Sulfate 조성유착방지제의개발 김진 신동일 이기영 *, 전남대학교신화학소재공학과, * 전남대학교응용화학공학부 & 식품공학연구소 (2015 년 11 월 10 일접수, 2015 년 12 월 24 일수정, 2015 년 12 월 30 일채택 ) Prevention of Post-surgical Tissue Adhesions by a Gellan Gum/Chondroitin Sulfate Jin Kim, Dong Il Shin, and Ki-Young Lee*, Department of Advanced Chemicals and Engineering, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea *Faculty of Applied Chemical Engineering and Functional Food Research Center, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea (Received November 10, 2015; Revised December 24, 2015; Accepted December 30, 2015) 초록 : 본연구는수술후유착방지기능을갖는 gellan gum(glg) 과 chondroitin sulfate(ch) 조성젤을만들고그효능을평가하였다. GLG/CH 조성젤에 phosphate buffered saline(pbs) 와 calcium chloride(cacl 2 ) 를첨가하여젤을가교시켰다. 젤의특성을확인하기위해팽윤성, 젤화도, 젤강도를측정하고 FTIR 로특성을확인하였다. Rat 에양성대조군, 음성대조군, 실험군을넣어유착방지효능을평가하였다. GLG/CH(3:3) 조성젤은복막의조직유착방지제로높은효과를나타냈고조직유착방지막소재로활용가능성을보였다. Abstract: The purpose of this study was to design the gel composed of gellan gum (GLG) and chondroitin sulfate (CH) and to evaluate their efficacy as an anti-adhesion barrier after abdominal surgery. To improve the mechanical properties of the gels, GLG/CH gels were treated in phosphate buffered saline (PBS) and calcium chloride (CaCl 2 ) solutions for cross-linking of polymer chains by divalent cations. The physical and mechanical properties of the gels were confirmed by swelling, gel content, gel strength and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) studies. The positive control, negative control and experiment groups were evaluated for prevention of postoperative adhesion formation in rats. The GLG/CH gel (weight ratio of 3:3) showed high effectiveness for the prevention of peritoneal tissue adhesion. In conclusion, the GLG/CH gel can be a good candidate material as a tissue adhesion barrier. Keywords: gellan gum, chondroitin sulfate, tissue anti-adhesive, gel. 서 조직의유착 (adhesion) 현상은외과수술후, 염증, 이물, 출혈, 감염, 창상, 마찰등으로조직손상이발생하면상처의치유과정에서혈액이유출되어응고하고, 이에의해주변조직과비정상적접합이일어나는현상을말한다. 이러한유착부위에세포가침투하면더욱강한유착현상이발생한다. 1,2 특히, 조직유착현상은장폐색증의주요원인 (80~90%) 이되며, 산부인과시술후에장기적후유증, 골반통증의원인이된다. 3 이러한유착을방지하기위해서는수술시상처를최소화하거나, 소염제의사용, 조직플라스미노겐활성체 (tissue 론 To whom correspondence should be addressed. kilee@chonnam.ac.kr 2016 The Polymer Society of Korea. All rights reserved. plasminogen activator) 를증가시키는방법및물리적장벽 (barrier) 을사용하는방법이사용되고있다. 이중물리적장벽유착방지제는생체적합성이뛰어나야하며염증반응, 면역반응을일으키지않고, 체내에서상처가치유되는기간동안만장벽역할을해주고, 이후에는분해되어야하며, 분해및대사를통한배출물질역시인체에무해해야한다. 4 지금까지물리적장벽에활용되는소재는수용성고분자인 sodium hyaluronate(ha), sodium carboxymethyl cellulose(cmc) 외에 dextran, poly(ethylene glycol)(peg), pluronic 등이있으며, 비수용성고분자로는 poly(lactic acid)(pla), poly (glycolic acid)(pga), poly(lactic-co-glycolic acid)(plga) 등이있다. 유착방지제중 cellulose 및 dextran 등은천연고분자이지만생체를구성하는성분은아니므로생체내에삽입시이물반응을일으킬수있는것으로알려져있다. 또한생 397

2 398 김진 신동일 이기영 체내에이러한재료들에대한분해효소가없어분해가일어나지않기때문에산화시키거나, 가수분해될수있도록조작을해줘야하는것으로알려져있다. 한편, HA 를주성분으로하는유착방지용액이사용되고있으나, HA 는생체내에서반감기가 3 일에불과하여쉽게분해되기때문에유착방지역할에제약이있다. 5-8 그리고합성고분자중 PLA 는분해산물이산성을띠기때문에염증반응과이물반응을일으킬수있다는단점을갖는다. 본연구에서는미국식품의약안전청 (FDA) 의승인을받아다양한분야의임상에직접응용되고있으며유동학적, 구조적특성이밝혀지면서여러가지분야에서각광받는미생물유래다당인 gellan gum(glg) 을유착방지제젤조성에이용하고자한다. 식품첨가제나약물전달체등과같은다양한분야에응용되고있는 GLG 분말은글루콘산, 람노오스, 포도당이 1:1:2 로구성된복합다당류로정제한후건조및분쇄과정을거쳐얻어진다. 9 무색투명한 GLG 은산과열에잘견디고 ph 및이온첨가등을통하여물성을조절할수있다. GLG 는열을이용하여용해시키는데여러번열을가하여도젤의강도가저하되지않는우수한물리적특성을가지고있다. 10,11 또한 GLG 과더불어본연구에서사용된 chondroitin sulfate(ch) 는 D-glucuronic acid, N-acetyl-D-galactosamine 과황산기로결합되어있는점질성다당류 (mucopolysaccharide) 이다. CH 는 SO 4 2 혹은 COO 를함유하고있으며항염활성을가지고있다. CH 는조직재생을위한다양한고체지지체, 수화젤, 접착제등으로개발되고있으며, 연골, 점막, 피부재생등의생물학적장점을활용할수있는조직재생지지체의소재로서약리기능및약물전달체로활용할수있다. 12 본연구에서는 GLG 와 CH 의최적의조성비를찾아기존유착방지제의문제점을개선하고, 항염활성을갖는 CH 를첨가하여생체조직간의유착을효과적으로방지할수있는유착방지제를개발하고자한다. 실 시약및재료. GLG 는엘로데아속수초로부터분리된 Pseudomonas elodea 를사용하여순수배양발효하여얻은고분자로글루콘산, 람노오스, 포도당이 1:1:2 로구성된복합다당류로써, 정제한후건조및분쇄과정을거친 GLG (Gelzan TM, M w =1000 kg/mol) 는 Sigma Aldrich 에서구입하였다. Chondroitin sulfate sodium salt(ch)(m w = g/mol, total sulfur 5.5~7.5%) 은 D-glucuronic acid, N-acetyl-Dgalactosamine 과황산으로결합되어있는점질성다당류 (mucopolysaccharide) 로 TCI 에서구입하였다. 가교를하기위해사용한 PBS(D-phosphate buffered saline with calcium and magnesium) ph 7.4(10X) 는 Gibco Inc(NY, USA) 에서구입하였고, calcium chloride 는 Sigma Aldrich 에서구입하였 험 다. 양성대조군은시판제품으로판매되는 HA-CMC 용액 Guardix-sol 을사용하였다. 이외의모든시약은정제과정없이사용되었으며, 물은 3 차증류수와생리식염수를사용하였다. 젤제조. GLG/CH 조성젤은 6w/v% 로고정하고각비율을 2:4, 3:3, 4:2 의조성비 (w:w) 로 3 차증류수에고분자용액을 60 o C 에서 12 시간동안교반시킨후완벽하게용해시켜 6 well plate 에 3.5 ml 씩옮겨 48 시간방치후젤을제조하였다. 각비율별로 GLG/CH 조성젤에 phosphate-buffered saline(pbs)(1x) 와 0.03% 농도로제조한 calcium chloride (CaCl 2 ) 를 3mL 씩 6 시간동안처리하고증류수로세척한다음각실험에사용하였다. 젤의물리적평가. 팽윤도 : 젤화율측정과마찬가지로건조된젤을상온에서증류수에침지시킨후시간경과에따른무게변화를평형에이를때까지측정하였다. 팽윤도는식 (1) 에나타낸바와같이팽윤된젤의무게 (W s ) 와건조된젤의무게 (W d ) 차를건조된젤의무게로나누어백분율로나타냈다. 팽윤도 (%) = (W s W d )/W d 100 (1) 젤화율 : 가교반응에참여하지않고남아있는고분자를제거시키기위하여 30 o C 에서 48 시간동안교반하면서수세하였다. 수세과정을거친젤을꺼내어젤표면의물기를닦아 60 o C 의오븐에넣고 48 시간동안건조시켰다. 젤화율은식 (2) 에나타낸바와같이건조된젤의무게 (W d ) 를초기사용한고분자무게 (W i ) 로나누어백분율로표시하였다. 젤화율 (%) = (W d /W i ) 100 (2) 강도측정 : 제조된젤의강도를알아보기위하여압축강도를측정하였다. 젤의강도는 INSTRON 5569(Instron Co., USA) 를이용하여상온에서압축강도를측정하였다. 압축강도측정을위한젤의시편두께는 4.5±0.5 mm 이고지름은 10 mm 이었으며각조성마다 6 개의시편을제조하여측정하였다. 압축강도측정시크로스헤드 (cross head) 속도는 10 mm/min 이었으며, 시편이 50% 변형이이루어질때의값을측정하였다. 젤에처리한용액에따라젤의강도에미치는영향을연구했다. 13 FTIR 분석. GLG/CH 조성비에따른화학구조의변화를살펴보기위하여적외선분광광도계 (FTIR spectroscopy, Shimadzu-IR Prestige-21, Japan) 를이용하여분석하였다. KBr pellet 을만들어시편을제조하였으며, 시료와 KBr 을무게비 1:100 으로잘혼합하여 pellet 을제조하고 60 o C 에서 12 시간동안감압건조를이용하여수분을제거한후 4000~500 cm -1 영역에서측정하였다. 형상관찰. 제조된젤을 automatic coater(sputter Coater 108auto, Cressington Scientific Instruments Inc.) 를이용하여 Au-Pd 로 60 초동안진공코팅한후에 scanning electron microscope(sem, JSM-5400A, JEOL, Japan) 를이용하여 폴리머, 제 40 권제 3 호, 2016 년

3 Gellan Gum/Chondroitin Sulfate 조성유착방지제의개발 kv 에서형태를관찰하였다. 세포독성평가. 세포생존율측정은 MTT assay 법으로측정하였다. 세포배양액 (DMEM, Dulbecco s modified Eagle s medium, Gibco) 에 100, 500, 1000 ppm 의농도로넣고 37 o C 에서 24 시간이상용해하여용출액을제조하였다. MTT assay 법은 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) 시약이세포내로흡수된후미토콘드리아의 succinate dehydrogenase 에의해 formazan 을형성한다. 96 well plate 에각 well 당 NIH-3T3 섬유아세포 cells/well 를분주하고 24 시간후다양한농도로제조한시트용출액을함유한 DMEM 배양액으로갈아준후 24 시간동안 37 o C, 5% CO 2 조건에서배양하였다. Well 당 20 µl 의 MTT 용액을첨가하여 37 o C, 5% CO 2 조건에서 4 시간동안반응시킨후, 배양액을버리고 DMSO 100 µl 씩넣어 formazan 을용해한후, ELISA 측정기 (ELX 808, Biotek Instruments, Vermont, USA) 를이용하여 570 nm 에서측정하였다. 복막유착방지효과. 7 주령의암컷 Sprague-Dowley(SD) 백서를오리엔트바이오 (Orient Bio Co., Ltd., Seoul, Korea) 에서공급받아실험전 7 일간적응기간을거쳤다. 백서사육시 12 시간간격으로낮과밤을구별하였으며사육온도는 22±1 o C 로유지하였고, 고형사료인 Basal diet 5755(PMI Nutrition International, Inc. Richimond, CA, USA) 와물을자유롭게섭취하게하였다. 평균체중 230 g 의 SD rat 을 diethyl ether 로마취시킨후깨끗한수술기구를사용하여복부중앙을개복하여맹장을노출시키고표면에찰과상을내어출혈이생기도록하였으며, 맹장과접촉되는복벽을거친사포로마찰시켜상처를낸다음유착방지쉬트를상처부위에점착한다음장기의찰과상부위와복벽의상처부위가인접하도록복강내에재배치하고복벽과피부층을일반외과수술방법에의하여봉합하였다. 실험은양성대조군, 음성대조군및실험군으로구분하여진행하였다. 각군당 SD rat 를 5 마리씩배치하였다. 양성대조군으로 HA-CMC 2:1 비율로조성된액체형유착방지제 (guardix-sol) 를상처부위에 5mL 도포하였다. 음성대조군은 PBS 만처리한군을의미한다. 그리고실험군으로 GLG/CH 가 3:3 이고 PBS 로처리한젤을사용하였다. 봉합후 7 일째에실험동물을과량의에테르로희생시키고생리식염수로혈관에관류시킨후, 10% 중성포르말린용액으로혈관에관류시켜육안소견과현미경적소견에따라유착도 (adhesion grades) 와유착점수를평가하였다. 각군마다각등급에해당하는실험동물의수를측정한후각군의평균등급을계산하였다. 그리고개복후의모습을 Figure 8 에나타내었다. 유착의정도는아래의등급체계를이용하였으며유착발생의기준은복벽에대한유착을기준으로하였다. -0 등급 : 유착발생없음. -1 등급 : 복강내지방질이상처부위에약간붙어있음. -2 등급 : 장간막등과상처부위가유착되어실같은형태를나타냄. -3 등급 : 혈관성조직이발달하였고소장과복벽이심하게유착됨. 복강막유착방지막의조직학적평가. 조직학적평가를위해수술부위를근육층과경막을포함하여떼어낸후 10% 중성포르말린용액에 24 시간동안넣어고정시킨다음탈골화용액에 48 시간넣어서충분히탈골시킨후알코올로건조시키고파라핀블록을만들었다. 이블록을 6~8 µm 두께로절편을만들어헤마톡실린 - 에오신 (hematoxylin-eosin) 염색을하였고현미경을통해관찰하였다. 결과및토론 GLG/CH 젤의물리적특성. 유착방지제소재가빨리분해, 제거되어유착방지효과를나타내기어려운기존유착방지제의문제점을해결하기위해생분해성고분자사이에가교를형성시키는방법이제시되고있다. GLG 와 CH 농도비에따라가교후젤의팽윤비변화를관찰하였다 (Figure 1). GLG/CH 가 2:4, 3:3, 4:2 조성비로젤에아무것도처리하지않는군, PBS 를처리한군, CaCl 2 를처리한군의젤중에서 PBS 로처리한젤의형태가오랜시간유지되는것을확인할수있었다. 또한 GLG 의농도가증가될수록젤의형태가견고한것을관찰할수있었다. 2% 의 GLG 농도는젤의형태가잘만들어지지않아물리적실험을평가할수없었다. 하지만, GLG 의 3% 와 4% 의농도에서는 PBS 처리군의팽윤도가높은것을관찰할수있었다. Figure 1 에서와같이 GLG 의함량이 3% 조성에서보다 4% 조성의젤이약 30% 가더높은팽윤값을갖는것을관찰하였다. GLG 의음전하를띠는 COOH 그룹이 2 가양이온 (divalent cations) 인 Ca 2+, Mg 2+ 과 Figure 1. Swelling profiles of gels for 7 days. The results were expressed as the average of triplicate samples with S.D. Polymer(Korea), Vol. 40, No. 3, 2016

400 김진 신동일 이기영 반응하면이온결합 (ionic interaction) 에의해헬릭스 - 코일전이 (helix-coil transition) 로젤화가형성된다. 따라서가교된 3 차원망상구조가농도와같이증가하여젤내부에물을함유할수있는체적의농도도증가하게된다. 일정시간이지나자팽윤된상태로평형을유지하던젤은 5 일째가되면서서 Figure 2.

4 400 김진 신동일 이기영 반응하면이온결합 (ionic interaction) 에의해헬릭스 - 코일전이 (helix-coil transition) 로젤화가형성된다. 따라서가교된 3 차원망상구조가농도와같이증가하여젤내부에물을함유할수있는체적의농도도증가하게된다. 일정시간이지나자팽윤된상태로평형을유지하던젤은 5 일째가되면서서 Figure 2. Gel content of GLG/CH. The results were expressed as the average of triplicate samples with S.D. Figure 3. Gel strength (g/cm 2 ) of gel. The results were expressed as the average of triplicate samples with S.D. *p<0.05 compared with GLG/CH(3:3) and GLG/CH(4:2). 서히젤이분해되는것을관찰할수있었고 7 일이경과되면서팽윤된젤이완전분해가이루어지는것을관찰하였다. 특히, PBS 는중성 ph 값을가지며 Ca 2+, Mg 2+ 조성으로되어있고 CaCl 2 는 Ca 2+ 로만구성되어있어 PBS 용액이 CaCl 2 용액보다강한양이온를형성하고있어젤가교에더큰영향을주는것을알수있었다. 14 수용성고분자로만구성된젤은수분함유량이높아전반적으로젤화율값이낮게관찰되었다 (Figure 2). 하지만, PBS 로가교시킨젤조성에서다른그룹에비해높은값을나타낸것은가교에의해분자량의변화로젤화율의값이상대적으로높은것을확인할수있었다. 젤강도에서도 GLG/CH(3:3) 조성과 (4:2) 조성의젤을아무것도처리하지않는군, PBS 를처리한군, CaCl 2 를처리한군으로나누어관찰하였다. PBS 처리군은가교가진행됨에따라고분자사슬들이젤내부에서강한망상구조를형성하기때문에높은젤강도를나타냈다 (Figure 3). 15 또한젤의강도를육안적으로확인하기위해손으로압력을가해형태의변화를관찰한결과이다 (Figure 4). GLG/CH(3:3) 조성의젤을아무것도처리하지않는젤 Figure 4(a) 은압력을가했을때쉽게부서지는것을관찰하였고, Figure 4(b) 의경우 PBS 를처리한젤로 Figure 4(c) CaCl 2 처리한젤보다형태가부서지지않고유지되는것을관찰하였다. 조성에서팽윤후분해되는시기와젤강도값이적정한조성비를 GLG/CH(3:3) 으로판단하여동물실험및그밖에실험에사용하였다. FTIR 분석. 각조성별로혼합하여젤화시킨후 GLG 와 CH 의고유의피크들이열건조하여관찰한시료에서확인되었다 (Figure 5). CH 의양이증가될수록 1460 과 1415 cm -1 에서 (C- O-H) 피크가관찰되었고 1380 cm -1 에서 CH 3, 1260 cm -1 에서 (C-O-C), 1120 cm -1 에서 (CH-O-CH), 1030 cm -1 에서 CO, 860 cm -1 에서 aliphatic aldehyde(saccharide) 구조가확인되었으며, 1030 cm -1 에서 CO, 720, 680 cm -1 에서 (S-O) 등의고유피크강도가커짐을확인할수있었다. GLG/CH 젤의형태관찰. GLG/CH 조성의젤에무처리군, PBS 처리군, CaCl 2 처리군의젤표면을관찰한결과표면은매끄럽고 GLG 의농도가증가될수록젤의표면은고르지못한것을관찰할수있었다. 높은팽윤성과젤강도를가지는 PBS 처리군의젤의표면과단면을 Figure 6 에나타냈 Figure 4. Sequential macroscopic demonstration of gel brittle character in contrast to crosslinking solution-gel ductility during the deformation process: (a) non-treatment; (b) PBS treatment; (c) CaCl 2 treatment. 폴리머, 제 40 권제 3 호, 2016 년

Gellan Gum/Chondroitin Sulfate 조성 유착방지제의 개발 Figure 5. FTIR spectra profiles of GLG and CH powders and (a) GLG:CH(2:4)-PBS gel; (b) GLG:CH (3:3)-PBS gel; (c) GLG:CH (4:2)-PBS gel. 401 다.

5 Gellan Gum/Chondroitin Sulfate 조성 유착방지제의 개발 Figure 5. FTIR spectra profiles of GLG and CH powders and (a) GLG:CH(2:4)-PBS gel; (b) GLG:CH (3:3)-PBS gel; (c) GLG:CH (4:2)-PBS gel. 401 다. Figure 6(a)의 경우는 GLG/CH(3:3) 조성이고 (b)의 경우 는 GLG/CH(4:2) 조성으로 GLG 농도가 증가된 젤(b)에서의 표면과 내부는 (a)에 비해 거친 표면과 겹겹히 쌓인 적층 형 태의 결을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 본 연구에서 활 용하고자 하는 유착방지제뿐 아니라 다양한 분야에 기공을 필요로 하는 소재로 활용 가능하며 특히, GLG의 농도를 조 절함으로써 약물전달제제나 스캐폴드에 활용 가능할 것으로 기대된다.16 세포독성 분석. GLG/CH 조성 젤을 농도별로 세포독성을 분석하기 위하여 세포의 생존율을 비교하였다. 각 조성에 따 른 젤의 농도별 용출액은 모든 농도에서 80% 이상으로 독성 이 거의 없었다(Figure 7). 본 실험에 이용된 젤은 세포에 독 성이 없는 생체 소재로 체내 삽입이 가능하며, 생체재료로서 다양한 응용도 가능할 것으로 사료된다. 복막 유착방지 효과. 5일이 경과된 후 분해가 이루어지는 GLG/CH(3:3) 조성비로 PBS를 처리한 젤을 동물실험에 사용 하였다. Figure 8에서 음성대조군(non-treatment)은 맹장과 복 벽에 강하게 유착된 것으로 확인되었다. 또한 주사제형(액상) 으로 처치한 양성대조군도 음성대조군과 같이 5마리 모두 유 착이 발생한 것으로 나타났다. 이에 반해 GLG/CH(3:3) 조성 젤을 처치한 실험군은 4마리가 유착발생이 없는 것으로 확인 되었다. 유착의 정도에 따라 0에서 3단계까지 분류하여 Table 1에 나타냈다. 음성대조군에서 복벽과 맹장에 유착이 발생하 였고(유착점수 2.6) 액체타입의 주사제형을 처리한 군에서도 Figure 6. SEM images of surface and cross section of (a) GLG:CH (3:3)-PBS gel; (b) GLG:CH(4:2)-PBS gel (magnification (a) 50k; (b) 20 k). Polymer(Korea), Vol. 40, No. 3, 2016

402 김진 신동일 이기영 Figure 7. Cell viability of 3T3 cells assessed via MTT assay in the presence of 125 ppm to 1000 ppm gel extracts after culturing for 24 h. 유착점수가 2.2 로임상적으로유착이되었다고평가된다.

실험군의조직에서는이물반응에의한약한정도의염증세포침윤및섬유화현상소견이보였다. 맹장과복벽사이에삽입시킨 GLG/CH(3:3) 조성젤은이물질로서존재하게되면서조직에서서히흡수되는것을관찰할수있었다 (Figure 9(c)). 이러한흡수는조직재형성과정에서자연스러운현상이며염증세포와더불어거식세포로구분되는거대다핵세포가발견되는것으로알수있다.

6 402 김진 신동일 이기영 Figure 7. Cell viability of 3T3 cells assessed via MTT assay in the presence of 125 ppm to 1000 ppm gel extracts after culturing for 24 h. 유착점수가 2.2 로임상적으로유착이되었다고평가된다. 그러나 GLG/CH(3:3) 조성의젤을삽입한군에서는유착점수가 0.2 로유착이거의발생되지않았고상처가수복된조직을관찰할수있었다. 실험군에서유착이거의형성되지않은것은액체타입의주사제형보다 GLG/CH(3:3) 젤타입의유착방지제가복벽과맹장의조직사이에서주사제형보다오랜시간잔존하면서적절한조직학적기능과역할을수행한것으로판단된다. 17,18 복강막유착방지의조직학적평가. 실험군의조직에서는이물반응에의한약한정도의염증세포침윤및섬유화현상소견이보였다. 맹장과복벽사이에삽입시킨 GLG/CH(3:3) 조성젤은이물질로서존재하게되면서조직에서서히흡수되는것을관찰할수있었다 (Figure 9(c)). 이러한흡수는조직재형성과정에서자연스러운현상이며염증세포와더불어거식세포로구분되는거대다핵세포가발견되는것으로알수있다. 19,20 특히, 음성대조군의조직은매우치밀한반면에실험군은조직사이사이에젤이존재하여조직이덜치밀하게되었다. 이는복막과맹장이유착되지않고쉽게분리된이유로추정된다. 연구결과, GLG/CH 조성의젤은유착방지효과를보임으로써유착방지제로의가능성을확인하였다. 결 GLG 와 CH 을활용하여유착방지제를제조하였다. 양이온으로처리함으로써인체내에삽입이가능한안정된구조의젤을제조하였다. GLG/CH(3:3) 조성을 PBS 로처리한젤이 7 일만에분해되는젤의형태와최적의압축강도의값을확인하였다. 특히, 동물모델을통해관찰한조직유착방지효과를평가한결과 GLG/CH 조성젤을처리한실험군 ( 유착점수 :0.2) 이 PBS 만처리한대조군 ( 유착점수 : 2.6) 에비해 10 배이상조직유착을낮추는결과를보였다. 또한기존의 CMC 와 HA 론 Figure 8. In vivo anti-adhesion effects of control group, and experiment group in rats; (a) a negative control not treated with gel; (b) a positive control treated syringe type solution; (c) GLG/CH gels. Adhesion was apparent in the non-treated rat and in the syringe type solution treated rat after surgical damage of the surfaces of the abdominal wall and cecum. No adhesion was observed in the GLG/CH gel treated rat at 7 days after the surgery and the wound to the peritoneum and cecum were healed. Table 1. Postoperative Adhesion Formation Rates, Grades and Score for Groups Group No. of rats Adhesion grades Mean of score a Adhesion rate b (%) Negative control /5(100) Positive control /5(100) GLG/CH(3:3)-PBS /5(20) a Mean of score=(adhesion grades adhesion number)/total number. b Adhesion rate=(adhesion number/total number) 100%. 폴리머, 제 40 권제 3 호, 2016 년

7 Gellan Gum/Chondroitin Sulfate 조성 유착방지제의 개발 403 Figure 9. Histological observation of damaged tissue in rats with: (a) negative control; (b) positive control; (c) experiment group- GLG/CH gel applied post-damage. Left: The arrow region was magnified to right image. Scale bars of right and left indicate 0.2 and 1.0 mm, respectively. 조성의 주사제형 유착방지제보다 GLG/CH 조성 형태의 유착 방지제가 복막 내의 유착방지제로 효과적인 결과를 보였다. 이러한 결과로 GLG와 CH 조성의 젤은 유착방지제의 소재 로 활용 가능성을 보였다. 감사의 글: 이 논문은 2015년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임(No. 2015H1C1A ). References 1. G. M. Boland and R. J. Weigel, J. Surg. Res., 132, 3 (2006). 2. J. W. Burns, M. J. Colt, L. S. Burgees, and K. C. Skinner, Eur. J. Surg. Suppl., 57, 40 (1997). 3. B. Risberg, Eur. J. Surg. Suppl., 577, 32 (1997). 4. H. Tsujimoto, A. Tanzawa, M. Matoba, A. Hashimoto, S. Suzuki, S. Morita, Y. Ikada, and A. Hagiwara1, J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater., 101B, 99 (2013). 5. A. G. Oh, Biomater. Res., 17, 138 (2013). 6. R. M. Kamel, Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol., 150, 111 (2010). 7. J. H. Lee and H. Y. Kim, Biomater. Res., 14, 66 (2010). 8. S. A. Lee, J. S. Kim, J. S. Kim, J. J. Hwang, W. S. Lee, Y. H. Kim,Y. K. Choi, and H. K. Chee, Korean J. Thorac. Cardiovasc. Surg., 43, 596 (2010). 9. P. Matricardi, C. Cencetti, R. Ria, F. Alhaique, and T. Coviello, Molecules, 14, 3376 (2009). 10. J. T. Oliveira, T. C. Santos, L. Martins, M. A. Silva, A. P. Marques, A. G. Castro, N. M. Neves, and R. L. Reis, J. Tissue Eng. Regen. Med., 3, 493 (2009). Polymer(Korea), Vol. 40, No. 3, 2016

8 404 김진 신동일 이기영 11. M. Ahuja, S. Singh, and A. Kumar, Inter. J. Biol. Macromol., 53, 114 (2013). 12. H. Friedman, C. Stonerock, J. Lefaivre, and M. Yost, J. Invest. Surg., 17, 271 (2004). 13. E. K. Choi, H. I. Kim, K. R. Park, and Y. C. Nho, J. Korean Ind. Eng. Chem., 14, 505 (2003). 14. A. Verma and J. K. Pandit, Trop. J. Pharm. Res., 10, 61 (2011). 15. K. R. Park, D. P. Kim, and Y. C. Nho, J. Korean Ind. Eng. Chem., 12, 718 (2001). 16. J. H. Hong, J. W. Choe, G. Y. Kwon, D. Y. Cho, D. S. Sohn, S. W. Kim, Y. C. Woo, C. J. Lee, and H. Kang, J. Surg. Res., 166, 206 (2011). 17. A. G. Oh, Biomater. Res., 17, 138 (2013). 18. J. K. Park, J. W. Nah, and C. Y. Choi, Polymer, 39, 480 (2015). 19. A. Piattelli, A. Scarano, P. Russo, and S. Matarasso, Biomaterials, 17, 791 (1996). 20. E. Sandberg, C. Dahlin, and A. Linde. J. Oral Maxillofac. Surg., 51, 1106 (1993). 폴리머, 제 40 권제 3 호, 2016 년

Journal of Life Science 2011, Vol. 21. No μ μ

Journal of Life Science 2011 Vol. 21. No. 8. 1120~1126 ISSN : 1225-9918 DOI : http://dx.doi.org/10.5352/jls.2011.21.8.1120 μ μ μ α β Journal of Life Science 2011, Vol. 21. No. 8 1121 μ μ 1122 생명과학회지 2011,