KR101813735B1

KR101813735B1 - 프로테오글리칸을 함유하는 마이크로니들 어레이

Info

Publication number: KR101813735B1
Application number: KR1020127027155A
Authority: KR
Inventors: 잉-쑤 추안; 후미오 가미야마; 다카오 다키; 가즈요시 가와이; 다다요시 다케모토; 다쿠야 하마부치; 가즈히데 오타
Original assignee: 코스메드 파마소티컬 씨오 쩜 엘티디
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2011-03-18
Publication date: 2017-12-29
Also published as: EP2548608A4; EA201290928A1; SG183913A1; KR20130007615A; TW201138881A; JPWO2011115272A1; US20130012882A1; NZ602692A; JP5800799B2; AR080778A1; CA2792927A1; EP2548608A1; CN105107083A; AU2011228020A1; CN105107083B; BR112012023693A2; ES2663095T3; US9539418B2; CN102811763A; WO2011115272A1

Abstract

본 발명의 목적은 1) 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입하는 데 견딜 수 있는 강도, (2) 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입된 국소에 있어서 통증이나 출혈을 야기하지 않기 위한 미세함과 유연성, 및 (3) 피하에 자입된 마이크로니들 부분의 용해성 또는 생분해성을 겸비한 신규한 마이크로니들 어레이를 제공하는 것이다. 프로테오글리칸을 기제로 하여 마이크로니들을 형성함으로써, 마이크로니들 어레이를 제조한다.

Description

프로테오글리칸을 함유하는 마이크로니들 어레이{PROTEOGLYCAN-CONTAINING MICRONEEDLE ARRAY}

본 발명은 외용 제제로서 사용되는 마이크로니들 어레이에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 향장적 또는 약학적으로 유용한 마이크로니들 어레이에 관한 것이다.

종래, 약효 성분을 피하에서 약리 작용을 발휘시키기 위해, 약효 성분을 포함하는 외용 제제가 이용되고 있다. 이러한 외용 제제로서는, 액제, 연고제, 크림 제제, 테이프 제제, 패치제, 파프제 등이 알려져 있고, 이들을 국소에 도포 또는 첩부함으로써, 약효 성분이 경피 흡수되어, 피하에서 원하는 약리 작용이 발휘된다.

그러나, 이러한 도포 또는 첩부되는 양태의 외용 제제에서는 사용 중에 약효 성분이 경피 흡수되기 전에 발한, 세정, 외적 압력 등에 의해 탈락하거나 소실되는 경우가 있다는 결점이 있었다. 또한, 이들 외용 제제에서는 피부의 배리어 기능에 의해 약효 성분이 충분히 경피 흡수되지 않아, 원하는 약리 작용을 발휘할 수 없다는 결점도 있었다. 특히, 약효 성분이 고분자 화합물인 경우에는, 경피 흡수되기 어려워, 외용 제제에 있어서 원하는 약리 작용을 발휘시키는 것이 곤란하였다.

최근 들어 이러한 외용 제제의 결점을 해결하는 기술로서, 약효 성분이 첨가된 마이크로니들을 포함하는 마이크로니들 어레이가 활발하게 연구되고 있다(특허문헌 1 내지 3). 예를 들면, 마이크로니들의 소재로서 콜라겐을 주체로 하는 마이크로니들 어레이가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 마이크로니들 어레이는 마이크로니들을 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입(刺入)함으로써, 마이크로니들 중의 약효 성분을 피하에 공급하고, 자입된 마이크로니들 부분은 피하에서 용해 또는 생분해되어 소실될 수 있다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 마이크로니들은 니들부가 매우 가늘기 때문에, 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입하더라도 통증이나 출혈을 수반하지 않으면서 천자창은 빠르게 폐쇄되기 때문에, 피하에 약효 성분을 공급하는 방법으로서 바람직하다.

한편, 마이크로니들 어레이는 피부 질환이나 피부 증상에 따라 최적의 설계를 하는 것이 요구되고 있고, 다양한 변화 형태의 마이크로니들 어레이를 개발하여 제공하는 것이 요구되고 있다. 그러나, 외용 제제로서 사용되는 마이크로니들 어레이에 있어서, 마이크로니들에는 (1) 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입하는 데에 견딜 수 있는 강도, (2) 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입된 국소에 있어서 통증이나 출혈을 야기하지 않기 위한 미세함과 유연성, 및 (3) 피하에 자입된 마이크로니들 부분의 체 내에서의 용해성 또는 생분해성 등을 종합적으로 겸비하는 것이 요구되기 때문에, 마이크로니들 어레이의 구성 소재의 설계 변경, 특히 마이크로니들의 주 구성 소재를 설계 변경하는 것은 극도로 곤란하다. 이 때문에, 종래, 마이크로니들 어레이의 구성 소재에 대해서는 한정된 것밖에 보고되어 있지 않은 것이 현실이다.

또한, 최근 들어 프로테오글리칸의 의학적 또는 향장적 용도가 주목받고 있다. 프로테오글리칸은 코어 단백질과 그에 결합하는 글리코사미노글리칸(산성 뮤코다당)으로 구성되는 복합 당질로서 알려져 있고, 세포외 매트릭스의 주된 구성 요소이며, 피부 조직, 연골 조직, 뼈 조직, 혈관 조직 등에 존재하고 있다. 프로테오글리칸은 피하 세포의 증식이나 접착에 관련되어 있는 것이 보고되어 있다. 또한, 프로테오글리칸은 염증성 질환이나 자기면역 질환의 예방 또는 치료, 장기 이식시의 거부반응의 억제, 알레르기 증상의 예방 또는 개선, 당뇨병의 예방 또는 개선 등에 유용하다는 것도 보고되어 있다(특허문헌 4 참조).

그러나, 종래, 프로테오글리칸을 마이크로니들 어레이에 이용하는 것에 대해서는 검토되지 않았고, 프로테오글리칸을 이용하여 마이크로니들을 형성할 수 있을 지에 대하여 전혀 짐작하지 못한 것이 현실이었다.

일본 특허 공개 제2009-273872호 공보 일본 특허 공개 제2009-254765호 공보 일본 특허 공개 제2009-201956호 공보 일본 특허 공개 제2007-131548호 공보 일본 특허 공개 제2003-300858호 공보

Watanabe H, Yamada Y, Kimata K., Roles of aggrecan, a large chondroitin sulfate proteoglycan, in cartilage structure and function.; J Biochem. 1998 Oct; 124(4): 687-93. Ota S, Yoshihara S, Ishido K, Tanaka M, Takagaki K, Sasaki M., Effects of proteoglycan on dextran sulfate sodium-induced experimental colitis in rats. 0ta S; Dig Dis Sci. 2008 Dec; 53(12): 3176-83. Epub 2008 May 8. Mitsui T, Sashinami H, Sato F, Kijima H, Ishiguro Y, Fukuda S, Yoshihara S, Hakamada K, NakaneA, Salmon cartilage proteoglycan suppresses mouse experimental colitis through induction of Foxp3+ regulatory T cells.; Biochem Biophys Res Commun. 2010 Nov 12; 402(2): 209-15. Epub 2010 0ct 20. Sashinami H, Takagaki K, Nakane A., Salmon cartilage proteoglycan modulates cytokine responses to Escherichia coli in mouse macrophages.; Biochem Biophys Res Commun. 2006 Dec 29; 351(4): 1005-10. Epub 2006 Nov 3.

본 발명은 종래에 없는 새로운 마이크로니들 어레이를 제공하는 것을 목적으로 한다. 보다 구체적으로는, 본 발명은

(1) 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입하는 데 견딜 수 있는 강도,

(2) 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입된 국소에 있어서 통증이나 출혈을 야기하지 않기 위한 미세함과 유연성, 및

(3) 피하에 자입된 마이크로니들 부분의 체내에서의 용해성 또는 생분해성

을 겸비한 마이크로니들을 갖는 신규한 마이크로니들 어레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 행한 바, 놀랍게도 프로테오글리칸을 기제로 하여 마이크로니들을 형성할 수 있고, 상기 마이크로니들을 구비한 마이크로니들 어레이를 제조할 수 있음을 발견하였다. 또한, 상기 마이크로니들 어레이는 상기 (1) 내지 (3)의 특성이 우수하여, 외용 제제로서 매우 유용함을 발견하였다. 또한, 상기 마이크로니들 어레이에 따르면, 프로테오글리칸에 기초한 유용한 약리 작용을 피하에서 유효하게 발휘할 수 있다고 생각된다.

본 발명은 이러한 지견에 기초하여 더욱 검토를 거듭함으로써 완성한 것이다.

즉, 본 발명은 하기에 게재하는 양태의 마이크로니들 어레이 및 그의 제조 방법을 제공한다.

(I) 마이크로니들 어레이

(I-1). 프로테오글리칸을 기제로서 포함하는 하나 이상의 마이크로니들이 기판의 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 어레이.

(I-2). 마이크로니들이 코니데(konide)상 또는 원추대상인, (I-1)에 기재된 마이크로니들 어레이.

(I-3). 마이크로니들이 중실침인, (I-1) 또는 (I-2)에 기재된 마이크로니들 어레이.

(I-4). 마이크로니들의 근원 직경이 120 내지 400 μm, 선단 지름(직경)이 5 내지 100 μm, 길이가 100 내지 5000 μm이고, 근접하는 마이크로니들 간의 피치(선단 간의 거리)가 100 내지 1800 μm인, (I-1) 내지 (I-3) 중 어느 한 항에 기재된 마이크로니들 어레이.

(I-5). 마이크로니들의 길이가 100 내지 1600 μm이거나, 또는 100 내지 1000 μm인, (I-4)에 기재된 마이크로니들 어레이.

(I-6). 마이크로니들의 길이가 1000 μm보다 길고 5000 μm 이하이거나, 또는 1000 μm보다 길고 3000 μm 이하인, (I-4)에 기재된 마이크로니들 어레이.

(I-7). 마이크로니들의 길이가 1600 μm보다 길고 5000 μm 이하이거나, 또는 1600 μm보다 길고 3000 μm 이하인, (I-4)에 기재된 마이크로니들 어레이.

또한, 상기 (I-6) 및 (I-7)에 기재하는 마이크로니들은 밀리미터 오더의 길이를 갖는 니들이지만, 마이크로미터 오더의 가늘기(근원 지름 및 선단 지름)를 갖는 점에서, 본 발명의 마이크로니들의 범주에 포함시킬 수 있다.

(I-8). 마이크로니들이 프로테오글리칸을 20 내지 100 중량％의 비율로 함유하는 것인, (I-1) 내지 (I-7) 중 어느 한 항에 기재된 마이크로니들 어레이.

(I-9). 프로테오글리칸이 콘드로이틴황산 프로테오글리칸인, (I-1) 내지 (I-8) 중 어느 한 항에 기재된 마이크로니들 어레이.

(I-10). 프로테오글리칸이 어류에서 유래하는 것인, (I-1) 내지 (I-9) 중 어느 한 항에 기재된 마이크로니들 어레이.

(I-11). 어류가 연어, 상어, 또는 해파리인, (I-10)에 기재된 마이크로니들 어레이.

(I-12). 마이크로니들이 프로테오글리칸에 더하여, 프로테오글리칸 이외의 수용성 고분자, 또는 향장적 또는 약학적으로 이용 가능한 약효 성분을 함유하는 것인, (I-1) 내지 (I-11) 중 어느 한 항에 기재된 마이크로니들 어레이.

(I-13). 기판이 마이크로니들과 동일 조성을 포함하는 것인 (I-1) 내지 (I-12) 중 어느 한 항에 기재된 마이크로니들 어레이.

( II ) 마이크로니들 어레이의 제조 방법

(II-1) 하기의 공정을 갖는, (I-1) 또는 (I-11)에 기재하는 마이크로니들 어레이의 제조 방법:

마이크로니들 어레이의 형상이 뚫어 설치된 주형에, 마이크로니들을 구성하는 프로테오글리칸을 용해시킨 수용액을, 마이크로니들 부분과 기판 부분을 형성할 수 있도록 유연(流延)하는 공정,

실온 하에서 또는 가열하여 수분을 증발시켜 건조하는 공정, 및

형성된 마이크로니들 어레이를 주형으로부터 박리하는 공정.

(II-2) 하기의 공정을 갖는, (I-1)에 기재하는 마이크로니들 어레이의 제조 방법:

마이크로니들의 형상이 뚫어 설치된 주형에, 마이크로니들을 구성하는 프로테오글리칸을 용해시킨 수용액을 유연하는 공정,

실온 하에서 또는 가열하여 수분을 증발시켜 건조하는 공정,

여기에 기판을 적층하여, 상기 공정에서 형성된 마이크로니들의 저면부와 기판을 결합 또는 접착하는 공정, 및

기판에 결합 또는 접착된 마이크로니들을 주형으로부터 박리하는 공정.

(II-3) 마이크로니들을 구성하는 프로테오글리칸을 용해시킨 수용액이 프로테오글리칸을 1 내지 30 중량％ 정도, 바람직하게는 1 내지 25 중량％ 정도의 농도로 함유하는 수용액인, (II-1) 또는 (II-2)에 기재하는 제조 방법.

본 발명에 따르면, 프로테오글리칸을 기제로 하여 형성한 마이크로니들을 포함하는 마이크로니들 어레이가 제공된다. 본 발명의 마이크로니들 어레이는 상술한 (1) 강도, (2) 미세함과 유연성, 및 (3) 피하 등의 체내에서의 용해성이 우수한 마이크로니들을 구비하고 있어, 외용 제제로서 사용되기 위한 특성을 충분히 구비하며, 프로테오글리칸을 피하 또는 그보다 깊은 영역에 충분히 공급하는 것이 가능하도록 되어 있다.

또한, 본 발명의 마이크로니들 어레이는 프로테오글리칸의 작용을 이용한 향장적 또는 의학적 용도로의 적용에 바람직하다. 또한, 본 발명의 마이크로니들 어레이는 프로테오글리칸의 상피 세포의 증식 항진 작용에 기초하여(비특허문헌 1), 주름 펴기 등의 항노화 작용을 기대할 수 있다.

도 1은 마이크로니들의 형상(부호 11)이 뚫어 설치된 주형(부호 1)에, 프로테오글리칸 함유 수용액(부호 2)을 유연한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명 마이크로니들 어레이의 일례(실시예 1)의 단면도이다. 상기 마이크로니들 어레이는 기판(부호 3)의 표면에, 중실 코니데상의 마이크로니들(부호 4)이 복수 형성되어 이루어지는 구조를 갖고 있다. 도면 중, 부호 a는 기판 상에 형성된 마이크로니들의 길이(높이); 부호 b는 마이크로니들의 근원 직경; 부호 c는 마이크로니들의 선단 꼭대기부의 직경(선단 지름); 부호 d는 기판 상에 형성된 마이크로니들과 그에 근접하는 마이크로니들과의 선단부 간의 간격(피치); 및 부호 e는 기판의 두께를 각각 의미한다. 여기서 마이크로니들의 「근원 직경」이란, 기판 표면에 부착된 마이크로니들 저면의 직경을 의미한다. 즉, 도 2에서 나타낸 단면도에 있어서, 「근원 직경」은 기판 표면을 베이스 라인(부호 5)으로 한 경우에, 그에 대한 마이크로니들의 접점(부호 6) 간의 거리에 상당한다.
도 3a는 실시예 2에서 사용한 본 발명 마이크로니들 어레이의 사시도 및 화상을 나타낸다. (a-1) 및 (a-2)는 각각 사용 전의 마이크로니들 어레이의 사시도 및 화상을 나타낸다. 부호 3은 기판, 부호 4는 마이크로니들을 나타낸다.
도 3b는 실시예 2에서 사용한 본 발명 마이크로니들 어레이의 사시도 및 화상을 나타낸다. (b-1) 및 (b-2)는 각각 사용 후의 마이크로니들 어레이의 사시도 및 화상을 나타낸다. 부호 7은 마이크로니들 어레이의 고정에 사용한 테이프를 나타낸다.
도 4는 실시예 2의 결과를 나타낸다. (A)는 색소를 함유하는 본 발명의 마이크로니들 어레이를 첩부하여 박리한 후의 첩부 부위를 관찰한 화상, (B)는 상기 첩부 부위의 피하 조직을 관찰한 화상을 나타낸다.

본 발명의 마이크로니들 어레이는 프로테오글리칸을 기제로서 포함하는 하나 이상의 마이크로니들이 기판의 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명의 마이크로니들 어레이에 대하여 상세히 기술한다.

프로테오글리칸이란, 코어 단백질에, 하나 또는 복수의 글리코사미노글리칸이 공유 결합되어 있는 분자의 총칭이다. 본 발명에 사용되는 프로테오글리칸의 종류로서는 특별히 제한되는 것은 아니고, 콘드로이틴황산 프로테오글리칸, 데르마탄황산 프로테오글리칸, 헤파란황산 프로테오글리칸, 또는 케라탄황산 프로테오글리칸 중 어느 것으로 분류되든 무방하다. 본 발명에 사용되는 프로테오글리칸으로서, 구체적으로는, 아그리칸, 베르시칸, 뉴로칸, 브레비칸, 데코린, 비글리칸, 세르글리신, 퍼레칸, 신데칸, 글리피칸, 루미칸, 케라토칸 등이 예시된다. 이들 중에서도, 본 발명에는 마이크로니들을 구성하는 기제로서, 바람직하게는 콘드로이틴황산 프로테오글리칸, 더욱 바람직하게는 아그리칸을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 프로테오글리칸의 유래에 대해서도 특별히 제한되지 않고, 인간, 소, 돼지 등의 포유류; 닭 등의 조류; 상어, 연어, 해파리 등의 어류; 게, 새우 등의 갑각류 등의 어느 동물의 유래여도 무방하다. 이들 유래 중에서도, 바람직하게는 어류 유래, 더욱 바람직하게는 연어 유래, 특히 바람직하게는 연어 코연골 유래이다.

소, 돼지 등의 고등 동물 유래의 프로테오글리칸과 비교하여 상어 연골 유래의 프로테오글리칸은 투명성이 높아 피부 외용제의 원료로서 유효하고, 기미, 주름, 늘어짐의 개선을 목적으로 하여, 이 상어 연골 유래 프로테오글리칸에 멜라닌 생성 억제제나 활성 산소 소거 작용을 갖는 생약 추출물을 조합하는 것이 알려져 있다(특허문헌 5 참조).

또한, 본 발명에 사용되는 프로테오글리칸의 분자량에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니고, 적절히 설정된다. 특별히 제한되지 않고, 통상 8만 내지 300만의 분자량의 범위에 있는 프로테오글리칸을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 20만 내지 250만의 분자량, 보다 바람직하게는 30만 내지 80만의 분자량의 프로테오글리칸이다.

본 발명에 있어서, 마이크로니들은 프로테오글리칸을 기제로서 함유하는 것으로서, 그의 한도 내에 있어서, 프로테오글리칸의 배합 비율에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 마이크로니들에 포함되는 프로테오글리칸의 비율로서, 통상 20 내지 100 중량％, 바람직하게는 50 내지 100 중량％, 더욱 바람직하게는 70 내지 100 중량％, 특히 바람직하게는 80 내지 100 중량％, 보다 바람직하게는 90 내지 100 중량％를 들 수 있다.

즉, 프로테오글리칸을 기제로서 포함하는 본 발명의 마이크로니들은 프로테오글리칸만으로 구성되는 것일 수도 있고, 또한 프로테오글리칸을 포함하는 마이크로니들이 갖는 하기의 특성을 손상시키는 것이 아니면, 80 중량％, 바람직하게는 50 중량％를 상한으로 프로테오글리칸 이외의 다른 성분을 함유하는 것일 수도 있다:

(3) 피하에 자입된 마이크로니들 부분의 피하 내에서의 용해성 또는 생분해성.

본 발명에 있어서, 「프로테오글리칸을 기제로서 포함한다」란, 상기한 것을 의미하는 것이다.

마이크로니들에 배합할 수 있는 프로테오글리칸 이외의 다른 성분으로서는, 프로테오글리칸 이외의 수용성 고분자를 들 수 있다. 이러한 수용성 고분자로서는, 생체 내에서 용해 또는 분해 가능한 것이면 좋고, 구체적으로는, 히알루론산, 콘드로이틴황산, 글리코겐, 덱스트린, 덱스트란, 덱스트란황산, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 알긴산, 키틴, 키토산, 풀루란 등의 다당류; 콜라겐, 젤라틴, 및 이들의 가수분해물 등의 단백질; 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 카르복시비닐 중합체 등의 합성 고분자 화합물 등이 예시된다.

마이크로니들에, 프로테오글리칸 이외의 수용성 고분자를 함유시키는 경우, 마이크로니들에 포함되는 상기 수용성 고분자의 비율로서는, 통상 1 내지 30 중량％, 바람직하게는 1 내지 25 중량％, 보다 바람직하게는 1 내지 20 중량％, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 중량％를 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 마이크로니들에는 상기 다른 성분으로서 향장적 또는 약학적으로 이용 가능한 약효 성분을 포함할 수도 있다.

상기 약효 성분 중, 향장적으로 이용 가능한 것으로서는, 예를 들면 아스코르브산, 아스코르브산 인산나트륨, 아스코르브산 인산마그네슘, 팔미트산 아스코르빌, 누룩산, 루시놀, 트라넥삼산, 감초 농축액, 비타민 A 유도체 등의 미백제; 레티놀, 레티노산, 아세트산 레티놀, 팔미트산 레티놀 등의 항주름제; 아세트산 토코페롤, 캡사이신, 노닐산바닐아미드 등의 혈행 촉진제; 라즈베리 케톤, 달맞이꽃 농축액, 해조 농축액 등의 다이어트제; 이소프로필메틸페놀, 감광소, 산화아연 등의 항균제; 살리실산 등의 소염제; 비타민 D₂, 비타민 D₃, 비타민 K 등의 비타민류 등을 들 수 있다.

또한, 상기 약효 성분 중, 약학적으로 이용 가능한 것으로서는, 상기 향장적으로 이용 가능한 것 이외에, 의약 분야에서 사용되고 있는 약물을 들 수 있다. 구체적으로는, 상기 향장적으로 이용 가능한 것 이외의 약물로서는, 예를 들면 이부프로펜, 플루르비프로펜, 케토프로펜 등의 해열 진통 소염제; 히드로코르티손, 트리암시놀론, 프레드니솔론 등의 스테로이드계 항염증제; 염산 딜티아젬, 질산 이소소르비드 등의 혈관 확장제; 염산 프로카인아미드, 염산 멕실레틴 등의 부정맥용제; 염산 클로니딘, 염산 부니트롤롤, 캡토프릴 등의 혈압 강하제; 염산 테트라카인, 염산 프로피토카인 등의 국소 마취제; 프로필티오우라실, 에스트라디올, 에스트리올, 프로게스테론 등의 호르몬제; 염산 디펜히드라민, 말레산 클로르페니라민 등의 항히스타민제; 펜토바비탈나트륨 등의 마취제; 아모바비탈, 페노바비탈 등의 수면 진통제; 페니토인나트륨 등의 항전간제; 염산 클로르프로마진, 염산 이미프라민, 클로르디아제폭시드, 디아제팜 등의 정신 신경용제; 염산 숙사메토늄, 염산 에페리손 등의 골격근 이완제; 브롬화 네오스티그민, 염화 베타네콜 등의 자립 신경용제; 염산 아만타딘 등의 항파킨슨제; 히드로플루메티아지드, 이소소르비드, 푸로세미드 등의 이뇨제; 염산 페닐레프린 등의 혈관 수축제; 염산 로벨린, 디모르폴라민, 염산 날록손 등의 호흡 촉진제; 염산 모르핀, 염산 코카인, 염산 페티딘 등의 마약 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 마이크로니들에 첨가되는 약물은 상기에서 예시한 것 이외에, 생리 활성 펩티드류와 그의 유도체, 핵산, 올리고뉴클레오티드, 항원 단백질, 박테리아, 바이러스의 단편 등일 수도 있다. 상기 생리 활성 펩티드류와 그의 유도체로서는, 예를 들면 칼시토닌, 부신피질자극 호르몬, 부갑상선 호르몬(PTH), hPTH(1→34), 인슐린, 세크레틴, 옥시토신, 안지오텐신, β-엔도르핀, 글루카곤, 바소프레신, 소마토스타틴, 가스트린, 황체 형성 호르몬 방출 호르몬, 엔케팔린, 뉴로텐신, 심방성 나트륨 이뇨펩티드, 성장 호르몬, 성장 호르몬 방출 호르몬, 브래디키닌, P 물질, 다이노르핀, 갑상선 자극 호르몬, 프롤락틴, 인터페론, 인터루킨, G-CSF, 글루타티온 퍼옥시다아제, 슈퍼옥사이드 디스무타아제, 데스모프레신, 소마토메딘, 엔도텔린, 및 이들의 염 등을 들 수 있다. 상기 항원 단백질로서는, HBs 표면 항원, HBe 항원 등을 들 수 있다.

본 발명의 마이크로니들 어레이는 1개 또는 2개 이상의 복수의 마이크로니들이 기판의 표면에 형성되어 있는 구조를 갖고 있다. 본 발명의 마이크로니들 어레이는 마이크로니들의 수가 많을수록 원하는 약리 작용을 높일 수 있기 때문에, 마이크로니들은 기판 상에 복수개 설치되어 있는 것이 바람직하다.

마이크로니들의 형상에 대해서는, 피부에 용이하게 자입할 수 있고, 자입된 체내(피부 내 또는 그보다 깊은 영역)에서 용해 가능하도록, 또한 통증이나 출혈을 야기하지 않도록 적절히 설정하면 좋고, 바람직하게는 코니데상, 원추대상 등이 예시된다. 여기서, 코니데상이란, 소위 화산상이라 불리는 형상으로서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 원추대 형상의 측면이 내측 방향으로 만곡한 형상이다. 또한, 마이크로니들은 내부가 공동인 중공침이 아니라, 균일 조성을 포함하는 중실침인 것이 바람직하다.

마이크로니들을 코니데상 또는 원추대상의 형상으로 하는 경우, 그의 근원 직경은, 가늘어지면 피부 내에 자입하는 프로테오글리칸의 양이 감소함과 동시에, 피부에 자입할 때에 부러지기 쉬워지고, 굵어지면 피부에 자입하기 어려워지기 때문에, 120 내지 400 μm 정도, 바람직하게는 150 내지 300 μm 정도가 바람직하다. 또한, 마이크로니들의 「근원 직경」이란, 기판 표면에 접하는 마이크로니들 저면의 직경을 의미한다.

코니데상 또는 원추대상의 마이크로니들의 선단 지름은 가늘어지면(뾰족하면) 피부에 자입할 때에 부러지기 쉬워지고, 굵어지면 피부에 자입하기 어려워져 고통을 수반하기 때문에, 5 내지 100 μm 정도, 바람직하게는 10 내지 80 μm 정도가 바람직하다.

또한, 코니데상 또는 원추대상의 마이크로니들의 길이는, 짧으면 피부로의 자입 심도가 얕아져 프로테오글리칸을 공급하기 어려워지기 때문에, 100 μm 정도 이상, 바람직하게는 150 μm 정도 이상, 보다 바람직하게는 200 μm 정도 이상인 것이 바람직하다. 또한, 마이크로니들의 길이의 상한으로서는, 마이크로니들을 피부에 자입할 때에 부러지지 않으면 좋고, 그의 한도 내에서 특별히 제한되지 않지만, 통상 5000 μm 정도 이하, 바람직하게는 3000 μm 정도 이하, 보다 바람직하게는 1600 μm 정도 이하이다. 마이크로니들의 구체적인 길이로서, 예를 들면 100 내지 5000 μm 정도 또는 100 내지 3000 μm 정도를 들 수 있다. 이러한 마이크로니들로서는, 100 내지 1600 μm 정도, 바람직하게는 150 내지 1200 μm 정도, 보다 바람직하게는 150 내지 1000 μm 정도의 길이를 갖는 마이크로니들과, 1000 μm보다 길고 5000 μm 정도 이하, 바람직하게는 1600 μm보다 길고 5000 μm 정도 이하, 보다 바람직하게는 1600 μm보다 길고 3000 μm 정도 이하의 길이를 갖는 니들을 들 수 있다.

또한, 마이크로니들 어레이에 있어서, 하나의 마이크로니들과 그에 근접하는 마이크로니들의 거리에 대해서는, 짧아지면 피부에 자입하기 어려워지고, 길어지면 단위 면적당의 마이크로니들의 수가 적어져, 프로테오글리칸을 충분히 피하에 공급할 수 없게 된다. 이 관점에서, 마이크로니들 어레이에서의 마이크로니들의 배치 간격은 마이크로니들의 선단부와 그에 근접하는 마이크로니들의 선단부와의 거리(본 발명에서는 이것을 「피치」라 함)가 100 내지 1800 μm 정도, 바람직하게는 150 내지 1200 μm 정도가 되도록 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 마이크로니들 어레이의 기판 표면의 단위 면적당의 마이크로니들의 수에 대해서는 상기 피치 등에 따라 적절히 설정되지만, 마이크로니들 어레이의 기판 표면 1 cm²당, 통상 50 내지 300개 정도, 바람직하게는 100 내지 200개 정도, 더욱 바람직하게는 120 내지 160개 정도가 예시된다. 또한, 마이크로니들 어레이에 있어서, 복수의 마이크로니들의 배치에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 격자상으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 마이크로니들 어레이에 있어서, 상기 기판에 대해서는 그의 표면에 마이크로니들을 거치, 유지 또는 형성할 수 있는 필름 또는 시트이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 기판은 마이크로니들과 동일 조성의 필름 또는 시트일 수도 있고, 또한 마이크로니들과는 상이한 조성의 필름 또는 시트일 수도 있다. 마이크로니들과는 상이한 조성의 필름 또는 시트로서는, 구체적으로는, 폴리메틸메타크릴레이트, 아세트산 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐계 수지, 염화비닐리덴 수지, 아세트산비닐-염화비닐 공중합체, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 알루미늄 등으로 형성되는 필름 또는 시트를 들 수 있다. 제조 간편성의 관점에서는, 상기 기판은 마이크로니들과 동일 조성의 필름 또는 시트로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 이 경우, 기판은 마이크로니들과 일체 성형할 수 있다.

기판은 특별히 제한되지 않지만, 그의 표면에 마이크로니들을 거치 또는 유지할 수 있고, 또한 마이크로니들을 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입하기 위한 지지체가 될 수 있는 정도의 두께를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이러한 두께로서, 통상 50 μm 정도 이상의 두께를 들 수 있다. 바람직하게는 50 내지 500 μm 정도, 보다 바람직하게는 80 내지 300 μm 정도, 특히 바람직하게는 100 내지 200 μm 정도를 예시할 수 있다.

본 발명의 마이크로니들 어레이의 제조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 본 발명의 마이크로니들 어레이의 제조 방법으로서, 구체적으로는 하기 (i) 및 (ii)의 제조 방법을 들 수 있다.

(i) 마이크로니들 어레이의 형상이 뚫어 설치된 주형에, 상기 마이크로니들을 구성하는 성분을 용해시킨 수용액을, 마이크로니들 부분과 기판 부분을 형성할 수 있도록 유연하고, 실온 하에서 또는 가열하여 수분을 증발시켜 건조한 후에, 형성된 마이크로니들 어레이를 주형으로부터 박리하는 방법. 이 방법에서는 마이크로니들과 기판이 동일 조성을 포함하는 마이크로니들 어레이가 제조된다.

(ii) 마이크로니들의 형상이 뚫어 설치된 주형에, 상기 마이크로니들을 구성하는 성분을 용해시킨 수용액을 유연하고, 실온 하에서 또는 가열하여 수분을 증발시켜 건조하고, 이어서 여기에 기판을 적층하여, 상기에서 형성된 마이크로니들의 저면부와 기판을 결합 또는 접착시킨 후에, 기판과 함께 마이크로니들을 주형으로부터 박리하는 방법. 이 방법에서는 마이크로니들과 기판이 상이한 조성을 포함하는 마이크로니들 어레이를 제조할 수 있다.

상기 (i) 및 (ii)에 있어서, 마이크로니들을 구성하는 성분을 용해시킨 수용액으로서는, 프로테오글리칸이 용해될 수 있는 농도이면 특별히 제한은 되지 않지만, 예를 들면 프로테오글리칸을 1 내지 30 중량％ 정도, 바람직하게는 1 내지 25 중량％ 정도의 농도로 함유하는 수용액을 사용할 수 있다.

본 발명의 마이크로니들 어레이는 마이크로니들을 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입하도록 피부에 적용하여 사용된다. 구체적으로는, 본 발명의 마이크로니들 어레이를, 그 마이크로니들이 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입하도록 피부에 첩부하고, 그 상태로 방치한다. 이렇게 함으로써, 마이크로니들 중의 프로테오글리칸이 피하 등의 체내의 온도와 수분에 의해 용해되어 피하에 용출되고, 피하 또는 그보다 깊은 조직 내에서 프로테오글리칸에 기초한 유용한 약리 작용이 발휘된다. 또한, 이 때, 마이크로니들에, 상술한 수용성 고분자, 또는 향장적 또는 약학적으로 이용 가능한 약효 성분이 포함되어 있는 경우에는, 마이크로니들에 포함되는 이들 성분이 프로테오글리칸과 함께 피하에 용출되어, 피하 또는 그보다 깊은 조직 내에서 프로테오글리칸 및 이들 성분에 기초한 유용한 약리 작용이 발휘된다.

또한, 프로테오글리칸 등의 이러한 약리 작용을 보다 효과적으로 얻기 위해서는, 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 자입된 마이크로니들을 그 상태에서 30분 정도 이상, 바람직하게는 30 내지 300분 정도, 보다 바람직하게는 60 내지 180분 정도 동안 유지해 두는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 마이크로니들을 구성하는 프로테오글리칸을 피하에서 충분히 용해시켜 용출시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 마이크로니들 어레이는 피하 또는 그보다 깊은 조직에 적어도 프로테오글리칸을 공급할 수 있기 때문에, 프로테오글리칸의 작용을 이용한 향장적 또는 의학적 용도에 사용된다.

예를 들면, 프로테오글리칸은 상피 세포의 증식을 항진하는 작용을 발휘하는 것이 알려져 있기 때문에(비특허문헌 1), 본 발명의 마이크로니들 어레이는 이러한 프로테오글리칸의 작용에 기초하여 미백, 보습, 또는 노화 방지를 목적으로 하여 향장적 용도에 사용할 수 있다.

또한, 프로테오글리칸은 면역 부활, 항염증 등의 작용도 발휘하는 것이 알려져 있기 때문에(비특허문헌 2 내지 4), 본 발명의 마이크로니들 어레이는 피부 조직의 면역 증강제, 피부 조직에서 발생하는 염증에 대한 소염제 등의 의약 용도에도 유효하다.

<실시예>

이하에, 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명한다. 단, 본 발명은 실시예로 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예에서는 프로테오글리칸은 연어 코연골 유래의 콘드로이틴황산 프로테오글리칸(연어 코연골로부터 아세트산을 이용하여 용출한 것)(가부시끼가이샤 가꾸히로 제조, 일본)을 사용하였다.

실시예 1 마이크로니들 어레이의 제조

프로테오글리칸 20 중량％를 함유하는 수용액을 마이크로니들 어레이의 형상이 뚫어 설치된 주형에 유연하였다. 도 1은 마이크로니들 어레이의 형상이 뚫어 설치된 주형(1)에, 프로테오글리칸 20 중량％ 함유 수용액(2)을 유연한 상태를 나타내는 단면도이다. 도 1 중의 부호 1로 나타내는 주형은, 상세하게는 감광성 수지의 표면에, 광 조사하는 리소그래피법에 의해 소정 형상의 마이크로니들 패턴을 형성한 후, 전주 가공함으로써 소정 형상의 마이크로니들 패턴을 전사한 마이크로니들 형성용 오목부(11)가 형성된 주형이다. 도 1에 나타내는 마이크로니들 형성용 오목부(11)는 마이크로니들의 근원 직경에 상당하는 오목부의 개구 직경이 200 μm, 마이크로니들의 선단 지름(직경)에 상당하는 오목부의 저면 직경이 40 μm, 마이크로니들의 길이에 상당하는 오목부 깊이가 800 μm인, 코니데상의 오목부를 갖고 있다. 상기 오목부는 감광성 수지에 800 μm 간격으로 격자상으로 배열되어 있고, 1 cm²당 144개 형성되어 있다.

도 1 중의 부호 2는 프로테오글리칸 20 중량％ 함유 수용액을 주형(1) 상에 유연하여 형상한 수용액층을 의미한다.

주형(1) 상에 유연한 프로테오글리칸 20 중량％ 함유 수용액을, 이대로의 상태에서 35℃의 건조기에서 5시간 건조시켜 수분을 증발시킨 후, 주형(1) 상에 형성된 건조물을 주형(1)으로부터 박리함으로써, 도 2에 나타내는 본 발명의 마이크로니들 어레이를 얻었다. 상기 마이크로니들 어레이는 기판(3)의 표면에, 마이크로니들 형성용 오목부(11)에 프로테오글리칸 20 중량％ 함유 수용액을 유연하여 건조하여 형성한 미세한 중실 코니데상의 마이크로니들(4)이 다수 입추(立錐)되어 있다. 또한, 기판(3)과 마이크로니들(4)은 쌍방 모두 프로테오글리칸으로 구성되어 있다. 여기서 제조된 마이크로니들 어레이의 크기 및 형상은 기판(3)의 크기에 따라 6 mm(단경)×10 mm(장경)의 타원상이다.

마이크로니들(4)은 길이(부호 a)가 800 μm, 근원 직경(부호 b)이 200 μm, 선단 지름(부호 c)이 40 μm인 중실 코니데상이고, 마이크로니들(4)의 선단부와 그에 근접하는 다른 마이크로니들(4)의 선단부와의 간격(부호 d)은 800 μm이다. 마이크로니들(4)은 기판(3) 상에 상기 간격으로 격자상으로 배열되어 있고, 1 cm²당 144개 정도 형성되어 있다. 또한, 기판(3)의 두께(부호 e)는 200 μm이다.

이렇게 하여 제조된 마이크로니들 어레이는 그 마이크로니들이 상기한 바와 같이 미세하고, 강도와 유연성이 우수하고, 피부 표층 및/또는 피부 각질층에 대하여 부러지는 일 없이, 또한 거의 통증을 수반하는 일 없이 자입할 수 있는 것이었다. 또한, 이 마이크로니들은 잔류 수분을 제외하면 프로테오글리칸만으로 구성되어 있기 때문에, 피하에 90분 정도 자입 유지함으로써, 피하 내에서 우수한 용해성을 나타내었다.

또한, 얻어진 마이크로니들 어레이는 상기한 바와 같이 마이크로니들이 프로테오글리칸 100％로 구성되어 있기 때문에(단, 잔류 수분을 제외함), 프로테오글리칸의 작용에 기초한 향장적 용도나 의약 용도에 유효하다고 생각된다. 또한, 얻어진 마이크로니들 어레이는 프로테오글리칸의 작용에 기초하여 주름 펴기의 향장적 용도에도 유효하다고 생각된다.

또한, 상기 실시예 1에서는 코니데상의 마이크로니들을 구비한 마이크로니들 어레이를 제조했지만, 사용하는 마이크로니들 형성용 오목부(11)의 형상을 원추대상으로 함으로써, 원추대상의 형상을 구비한 마이크로니들 어레이를 제조할 수 있다.

실시예 2 마이크로니들 어레이의 유용성 평가

프로테오글리칸 20 중량％ 및 에반스 블루 색소 10 중량％를 함유하는 수용액을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 8 mm(단경)×10 mm(장경)의 타원상의 마이크로니들 어레이(마이크로니들의 길이: 800 μm)를 제조하였다. 이렇게 하여 제조한 마이크로니들 어레이를 약 7 mm변(角)으로 재단한 후, 래트의 무릎 관절부에 첩부하고, 무릎 관절부 주변부에 에반스 블루 색소가 어떻게 침투하는지를 조사하였다.

(1) 피검 동물

SD 래트(Crl: CD 계통, 수컷, 5 주령, 164 내지 183 g)(니혼 찰스 리버(주))를, 온도 23±2℃, 습도 60±10％의 조건으로 하룻밤(조명 시간 12 시간, 소등 시간 12 시간) 사육한 후, 하기의 실험에 제공하였다. 또한, 피검 동물은 오쯔카 세이야꾸(주)의 동물 실험 지침에 따라 취급하고, 먹이(MF: 오리엔탈 코보(주)) 및 물(수돗물)은 자유롭게 섭취시켰다.

(2) 시험 방법

피검 동물(n=5)의 좌우의 무릎 관절 부분의 털을 이발기로 깍은 후, 제모 크림으로 제모하였다. 제모한 무릎 관절 부분의 피부에, 상기에서 제조한 마이크로니들 어레이(약 7 mm×7 mm)를 첩부하였다. 구체적으로는, 마이크로니들 어레이를, 피부에 마이크로니들이 자입하도록 무릎 관절 부분의 피부에 압박하여 첩부하고, 테이핑으로 압착 고정하였다. 이렇게 하여 마이크로니들 어레이를 첩부한 피검 동물을 볼만 케이지에 넣고, 움직이지 않도록 고정하였다.

마이크로니들 어레이 첩부로부터 2 시간 후에 피검 동물을 볼만 케이지로부터 꺼내어, 에테르 마취 하에서 안락사시켰다. 그 후, 마이크로니들 어레이를 피부로부터 박리하여, 마이크로니들의 형상, 첩부 부위(무릎 관절부)의 피부 표면 및 피하 조직을 관찰하고, 마이크로니들의 피하 내에서의 용해성, 및 에반스 블루 색소에 의한 피부 표면이나 피하 조직의 염색의 유무를 평가하였다.

(3) 시험 결과

(3-1) 마이크로니들의 형상

첩부한 마이크로니들 어레이의 길이 800 μm의 마이크로니들 부분은 모두 소실되었다. 이 점으로부터 피부에 자입된 마이크로니들은 피하 내에서 체온과 주위의 수분에 의해 용해되는 것이 확인되었다.

(3-2) 첩부 부위(무릎 관절부)의 관찰

어느 피검 동물(n=5)도, 첩부 부위의 표피와 피하 조직에 에반스 블루 색소에 의한 염색이 보였지만, 근층에는 염색은 보이지 않았다. 이 점으로부터, 마이크로니들의 용해에 의해 용출된 성분(프로테오글리칸 및 에반스 블루 색소)은 피하에 도달하는 것이 확인되었다. 또한, 어느 개체의 첩부 부위(피부, 피하 조직, 근층)에도 출혈 등의 비정상적인 소견은 보이지 않았다.

Claims

프로테오글리칸을 기제로서 포함하는 하나 이상의 마이크로니들이 기판의 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 어레이.
제1항에 있어서, 마이크로니들이 코니데(konide)상 또는 원추대상인 마이크로니들 어레이.
제1항 또는 제2항에 있어서, 마이크로니들이 중실침인 마이크로니들 어레이.
제2항에 있어서, 마이크로니들의 근원 직경이 120 내지 400 μm, 선단 지름(직경)이 5 내지 100 μm, 길이가 100 내지 5000 μm이고, 근접하는 마이크로니들의 선단부 간의 거리가 100 내지 1800 μm인 마이크로니들 어레이.
제1항 또는 제2항에 있어서, 마이크로니들 중의 프로테오글리칸 함량이 20 내지 100 중량％인 마이크로니들 어레이.
제1항 또는 제2항에 있어서, 프로테오글리칸이 콘드로이틴황산 프로테오글리칸인 마이크로니들 어레이.
제1항 또는 제2항에 있어서, 프로테오글리칸이 어류 유래인 마이크로니들 어레이.
제7항에 있어서, 상기 어류가 연어, 상어 또는 해파리인 마이크로니들 어레이.
제1항 또는 제2항에 있어서, 마이크로니들이 프로테오글리칸에 더하여, 프로테오글리칸 이외의 수용성 고분자, 또는 향장적 또는 약학적으로 이용 가능한 약효 성분을 함유하는 것인 마이크로니들 어레이.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기판이 마이크로니들과 동일 조성을 포함하는 것인 마이크로니들 어레이.
하기의 (1) 내지 (3)의 공정을 갖거나, 또는 (1') 내지 (4')의 공정을 갖는, 제1항에 기재된 마이크로니들 어레이의 제조 방법:
(1) 마이크로니들 어레이의 형상이 뚫어 설치된 주형에, 마이크로니들을 구성하는 프로테오글리칸을 용해시킨 수용액을, 마이크로니들 부분과 기판 부분을 형성할 수 있도록 유연(流延)하는 공정,
(2) 실온 하에서 또는 가열하여 수분을 증발시켜 건조하는 공정, 및
(3) 형성된 마이크로니들 어레이를 주형으로부터 박리하는 공정;
(1') 마이크로니들의 형상이 뚫어 설치된 주형에, 마이크로니들을 구성하는 프로테오글리칸을 용해시킨 수용액을 유연하는 공정,
(2') 실온 하에서 또는 가열하여 수분을 증발시켜 건조하는 공정,
(3') 여기에 기판을 적층하여, 상기 공정에서 형성된 마이크로니들의 저면부와 기판을 결합 또는 접착하는 공정, 및
(4') 기판에 결합 또는 접착된 마이크로니들을 주형으로부터 박리하는 공정.
제11항에 있어서, 마이크로니들을 구성하는 프로테오글리칸을 용해시킨 수용액이 프로테오글리칸을 1 내지 30 중량％ 정도의 농도로 함유하는 수용액인 제조 방법.