JP6588864B2 - 経皮吸収シートの製造方法 - Google Patents
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Description
本実施の形態で製造される経皮吸収シートの針状凸部(微小針、マイクロニードルとも称する)について説明する。図1は、経皮吸収シートの角錐状の微小針(針状凸部)の斜視図であり、図2は、断面図である。本実施の形態では、四角錐状の針状凸部の例で説明するが、この形状に限定されない。
次に、本発明の実施の形態の針状凸部を有するシートの製造方法を、微小針を有する経皮吸収シートを例に挙げて説明する。
図5から7は、モールド(型)の作製の工程図である。
本実施形態に使用される経皮吸収シートの材料となるポリマー樹脂の溶解液であるポリマー溶解液について説明する。
薬剤は、薬剤としての機能を有するものであれば限定されない。特に、ペプチド、タンパク質、核酸、多糖類、ワクチン、水溶性低分子化合物に属する医薬化合物、および化粧品成分から選択することが好ましい。薬剤を含む層に含有させる水溶性の高分子物質は、含有させる薬剤と相互作用しないものを用いることが好ましい。たとえば、タンパク質を薬剤として用いる場合、荷電性の高分子物質を混合すると、タンパク質と高分子物質が静電相互作用によって会合体を形成し凝集、沈殿してしまう。従って、薬剤に荷電性の物質を用いる場合にはヒドロキシエチルデンプン、デキストラン等の電荷を持たない水溶性高分子物質を用いることが好ましい。
上記で製造したモールド13を用いた経皮吸収シートの製造方法について説明する。なお、以下では、薬剤を含む液と、ポリマー溶解液を別々にモールドに供給する方法で説明する。
Hw:湿球温度Twにおける飽和絶対湿度
H:熱風の絶対湿度
hc:熱伝達係数(例えば、風速を0.4m/sとした時、10kcal/(m2・h・℃)と仮定する)
T:熱風温度(乾燥温度)
Tw:湿球温度(湿り空気線図を用いて乾燥温湿度の条件から求める)
(Δhv)w:湿球温度Twにおける蒸発潜熱(水の飽和蒸気表から求める)
また、流体の種類による熱伝達係数の値(乾燥風の風速による影響)は、次の程度にみつもることができる。ただし、熱伝達係数は、流れの形態や、固体の物性などによっても変化するため、以下はおおよその値である。
流れている空気:10〜250kcal/(m2・h・℃)
流れている油:50〜1500kcal/(m2・h・℃)
流れている水:250〜5000kcal/(m2・h・℃)
(SI単位に換算する場合、1kcal/(m2・h・℃)=1.16279W/m2・hである)
また、ポリマー溶解液の平均固形分濃度が70wt%未満の濃度範囲の少なくとも一部が、固形分濃度が70wt%以上80wt%以下の定率乾燥速度より速い条件で乾燥することが好ましい。平均固形分濃度が70wt%未満において、定率乾燥速度を速い条件で行うことで、乾燥速度を速めることができる。また、ポリマー溶解液の乾燥は、ポリマー溶解液(ポリマー層)の表面から乾燥が進行する。したがって、平均固形分濃度が70%未満においては、ポリマー層のモールド側、すなわち、針状凸部側は、充分に乾燥が進んでおらず、流動性を有する。したがって、乾燥速度を速めても、針状凸部の先端の形状が変化することを防止することができる。
(モールドの作製)
一辺40mmの平滑なアルミーゴ板の表面に、図38に示すような、底面が500μmの直径D1で、150μmの高さH1の円錐台12A上に、300μmの直径D2で、500μmの高さH2の円錐12Bが形成された針状構造の形状部12を、1000μmのピッチLにて10列×10行の2次元配列に研削加工することで、原版11を作製した。
ヒドロキシエチルスターチ(Fresenius Kabi社製)を水で溶解し、重量百分率4wt%の水溶液に調液したものに、薬剤としてヒト血清アルブミン(和光純薬社製)を1wt%、添加し、薬剤を含む液とした。調液後、3kPaの減圧環境下に4分間晒し、脱気を行った。
(1)コンドロイチン硫酸ナトリウム(マルハニチロ社製)を水で溶解し、重量百分率40wt%の水溶液に調液した。調液後、3kPaの減圧環境下に4分間晒し、脱気を行った。
薬液充填装置は、モールドとノズルの相対位置座標制御するX軸駆動部、Z軸駆動部を有する駆動部、ノズルを取り付け可能な液供給装置(武蔵エンジニアリング社製超微量定量ディスペンサーSMP−III)、モールドを固定する吸引台、モールド表面形状を測定するレーザー変位計(パナソニック社製HL−C201A)、ノズル押し込み圧力を測定するロードセル(共和電業製LCX−A−500N)、表面形状、および押し付け圧力の測定値のデータを基にZ軸を制御する制御システム、を備える。
薬液を乾燥させたモールドを吸引装置に吸引固定した。モールドの針状凹部領域が中央に来るように直径16mmの開口部を有する厚さ0.5mmのシリコーンゴム製型枠を設置した。モールドの裏面を吸引した状態で型枠の開口部内に基材となるポリマー溶解液を約100mg塗布し、針状凹部内に充填した。
端部からめくるようにして、ポリマー層をモールドから剥離することで、先端にヒト血清アルブミンが偏在する、2次元配列構造の針状凸部を有する経皮吸収シートを製造した。
[シワ]
経皮吸収シートの針状凸部のない裏面側の表面形状を触針式段差計で測定し、シワの発生有無を評価した。様々な走査方向から裏面の表面形状を取得し、基準面に対して10μm以上の段差のあるスジ状の凹凸形状をシワと判定した。
針状凸部形状をマイクロスコープで観察し、形状の良否を評価した。
2 経皮吸収シート
4 針状凸部
5 円錐台部
6 ニードル部
10 微小針
10A 稜線
10B 微小針先端
10C 四角錐面
11 原版
12 形状部
12A 円錐台
12B 円錐
13 モールド
14 枠
15 針状凹部
15A 入口部
15B 中間凹部
15C 先端凹部
15D 空気抜き孔
18 モールド複合体
19 気体透過シート
20 基台
22 薬剤を含む液
24、124 ポリマー溶解液
26 薬剤を含む層
28 薬剤を含まない層(ポリマー層)
29 支持体
30 タンク
32 配管
34、134 ノズル
34A リップ部
34B 開口部
36、136 液供給装置
40 基材
60 蓋
62 開口部
128 薬剤を含むポリマー層
Claims (7)
- 2次元配列された針状凹部を有するモールドの前記針状凹部にポリマー溶解液を充填するポリマー溶解液充填工程と、
前記針状凹部に充填された前記ポリマー溶解液を乾燥させて、ポリマー層を形成するポリマー溶解液乾燥工程と、
前記ポリマー層を前記モールドから剥離する剥離工程と、をこの順で備え、
前記ポリマー溶解液乾燥工程は、前記ポリマー溶解液の平均固形分濃度が重量百分率で70wt%以上80wt%以下の濃度範囲で低速乾燥条件とし、
水の定率乾燥速度を指標とした際に、前記ポリマー溶解液の平均固形分濃度が重量百分率で70wt%未満、および、80wt%を超える濃度範囲の乾燥条件における定率乾燥速度が、前記ポリマー溶解液の平均固形分濃度が重量百分率で70wt%以上80wt%未満の濃度範囲の乾燥条件における定率乾燥速度以上であり、かつ、
前記ポリマー溶解液の平均固形分濃度が重量百分率で70wt%未満の濃度範囲、または、80wt%を超える濃度範囲の少なくとも一部で定率乾燥速度が、前記ポリマー溶解液の平均固形分濃度が重量百分率で70wt%以上80wt%未満の濃度範囲の乾燥条件における定率乾燥速度より速く、
前記低速乾燥条件は、水の定率乾燥速度が、0.10kg/(h・m2)以下である経皮吸収シートの製造方法。 - 前記ポリマー溶解液の平均固形分濃度が重量百分率で70wt%以上80wt%以下の濃度範囲において、開口部を有する蓋を、前記ポリマー溶解液を覆う位置に配置する請求項1に記載の経皮吸収シートの製造方法。
- 前記ポリマー溶解液充填工程の前に、薬剤を含む液を充填する薬液充填工程を有する請求項1又は2に記載の経皮吸収シートの製造方法。
- 前記薬液充填工程後、前記ポリマー溶解液充填工程前に、前記薬剤を含む液を乾燥する薬液乾燥工程を有する請求項3に記載の経皮吸収シートの製造方法。
- 前記ポリマー溶解液は薬剤を含む請求項1又は2に記載の経皮吸収シートの製造方法。
- 前記ポリマー溶解液に含まれるポリマーが、コンドロイチン硫酸ナトリウム、ヒドロキシプロピルセルロース、および、デキストランの少なくとも1つを含む請求項1から5のいずれか1項に記載の経皮吸収シートの製造方法。
- 前記ポリマー溶解液乾燥工程後のシート部平均厚みが50μm以上500μm以下である請求項1から6のいずれか1項に記載の経皮吸収シートの製造方法。
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