갈산-키토올리고당 함유PVA 하이드로겔 제작과 특성 및 생물학적 효능 연구

Abstract

여드름은 생명에 직접적으로 위협을 주는 질병은 아니지만, 외모를 중시하는 현대사회에서 매우 주목받는 질병 중 하나이다. 여드름은 청소년뿐만 아니라 성인에게서도 염증을 유발하여 흉터, 색소침착 등 후유증을 남기는 만성적인 피부질환이다. 여드름은 흡연, 음주, 호르몬 변화, 스트레스 등 많은요인에 의해 생성되는 과도한 피지가 Propionibacterium acnes (P.acnes)을 증식할 수 있는 환경을 만들어 준다. 그리고 균에 감염된 모낭은 염증 유발과 피부자극이 일어나며 여드름으로 발전된다. 게다가 P.acnes는 활성산소억제 효소 또한 억제시켜 과도하게 생성되는 활성산소에 의해 지속적인 피부자극과 여드름을 발생시킨다. 그로 인해 P.acnes 증식을 막기 위해 Macrolide, Tetracycline, Clindamycin, azelaic acid and erythromycin 등의 항생제들이 여드름치료를 위해 사용되고 있다. 하지만 이런 항생제들은 항생제 내성, 알러지, 소화 기능 저하 등 여러 부작용을 발생시킨다. 이에 본 연구에서는 천연물질들을 합성하여 여드름 치료제를 개발 및 적용하였다. 사용된 물질은 항균효과가 뛰어나다고 알려져 있는 천연 다당류 키토산을 1-3, 3-5, 5-10 kDa으로 저분자화 시킨 키토올리고당과 항산화 효과가 뛰어난 갈산을 사용하였고 Hydrogen peroxide mediated method로 갈산-키토올리고당을 합성하였다. 합성이 제대로 되었는지는 UV-vis 와 1H, 13C-NMR spectra로 평가하였고 항산화와 항균실험을 통해 여드름 치료제 활용 가능성을 확인하였다 (Fig. 7-9, Table 2-3). 그리고 P.acnes에 가장 우수한 항균효과와 항산화 효과를 나타낸 갈산-키토올리고당과 키토올리고당 (5-10 kDa)을 합성고분자 Poly vinyl alcohol에 혼합해 하이드로겔을 제작하였다. 제작된 하이드로겔을 실험한 결과, 적절한 물리적 강도를 가지면서 피부를 구성하는 섬유아세포, 각질세포 및 대식세포에 대한 독성을 지니지 않는 것을 확인할 수 있었다 (Fig. 10-13). 대식세포에 대한 H2O2 억제능을 실험한 결과, 갈산-키토올리고당을 함유한 하이드로겔만이 대식세포 내 H2O2을 억제하는 것을 관찰할 수 있었다 (Fig. 14). 그리고 창상피복재의 항균실험으로 사용되는 ASTM E2149실험결과, P.acnes에 키토올리고당과 갈산-키토올리고당을 함유한 하이드로겔이 우수한 항균효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다 (Fig. 15). 이러한 결과들을 토대로 갈산-키토올리고당 함유 하이드로겔은 모낭 내 P.acnes 증식을 억제하여 염증반응이 일어나는 것을 차단해줄 뿐만 아니라 과도하게 생성되는 활성산소로부터 피부조직을 보호해주어 여드름 치료에 효과적일 것으로 판단된다. 그리고 여드름 치료용 마스크 팩 혹은 패치로 활용이 가능할 것으로 사료된다.