KR101925678B1 - 마이크로 니들 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 마이크로 니들 제조방법은, 약액을 마련하는 단계 및 약액으로 적어도 하나의 캐비티(Cavity)가 형성된 복수의 팁을 형성시키는 단계를 포함하며, 적어도 하나의 캐비티는 약액의 양, 증발 속도, 증발 온도, 팁을 제조하기 위한 몰딩의 팁 홈 내의 형태, 약액의 점도, 약액의 농도, 사용되는 용매 및, 팁 홈을 덮는 약액의 두께를 조절하여 크기가 조절된다. 이러한 구성에 의하면 적어도 하나의 캐비티가 마련된 마이크로 니들은 정량의 약액을 빠른 시간안에 투약할 수 있게 된다.

Description

마이크로 니들 및 이의 제조방법{MICRO-NEEDLES AND METHOD OF MAMUFACTURE}
본 발명은 마이크로 니들 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 정량의 약제를 빠른 시간안에 효율적으로 투약할 수 있는 마이크로 니들 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
경피 약제 전달방식은 전달할 수 있는 약제 분자량의 크기에 제한이 있다. 따라서, 최근에는 다양한 능동적인 경피 약제 전달 방식들이 제안되고 있다. 그 중, 각질을 통과하여 피부층에 직접 약제를 투약하는 마이크로 니들 방법이 가장 많은 관심을 받고 있다. 최근에는 수용성 고분자를 기초로 하는 용융 마이크로 니들이 개발되어 팁이 피부내로 침투됨과 동시에 약제가 투약되는 방식이 개발되고 있다.
그런데, 용융 마이크로 니들은 피부에 투여 후에 체액에 의해 용융되기 때문에 투약성은 우수하지만, 팁 내 약제가 완전히 전달되기 위해서는 30분 이상의 오랜 시간을 필요로 한다. 이러한 오랜 용융 시간으로 인해, 용융 마이크로 니들이 정해진 투약 시간 후에 제거되더라도 피부내에 투여된 마이크로 니들의 팁 부분 중 일부가 용융되지 않은 상태로 함께 제거된다.
이로 인해, 팁 내부에 내포된 약제가 팁의 완전한 용융에 의존함으로써, 정량의 약제가 피부로 전달되기 어려운 문제점이 있다. 따라서, 근래에는 마이크로 니들의 투약성을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
일본등록특허 제5879927호 미국공개특허 제2014-0128811호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 정량의 약제를 효과적으로 투약할 수 있는 마이크로 니들 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 마이크로 니들은, 피부의 내부로 침투하여 용융되는 약액으로 형성되는 복수의 팁 및 상기 복수의 팁을 지지하는 베이스를 포함하며, 상기 복수의 팁에는 상기 약액이 비워진 캐비티(Cavity)가 적어도 하나 형성되되, 상기 약액의 양, 증발 속도, 증발 온도, 상기 팁을 제조하기 위한 몰딩의 팁 홈 내의 형태, 상기 약액의 점도, 상기 약액의 농도, 사용되는 용매 및, 상기 팁 홈을 덮는 상기 약액의 두께에 따라 상기 적어도 하나의 캐비티의 크기를 조절한다.
일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 캐비티는 상기 팁의 내부, 외부, 상기 팁의 중간 영역 또는 상기 팁과 베이스 사이의 상기 베이스로 치우진 영역 중 적어도 어느 하나에 형성된다.
일측에 의하면, 상기 약액은 정제수에 생체 적합성 물질이 혼합되어 형성된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 마이크로 니들 제조방법은, 약액을 마련하는 단계 및 상기 약액으로 적어도 하나의 캐비티(Cavity)가 형성된 복수의 팁을 형성시키는 단계를 포함하며, 상기 적어도 하나의 캐비티는 상기 복수의 팁 각각의 내부, 외부, 상기 팁의 중간 영역 또는 상기 팁과 베이스 사이의 상기 베이스로 치우진 영역 중 적어도 어느 하나에 형성된다.
일측에 의하면, 상기 약액은 용매에 생체 적합성 물질이 혼합되어 형성된다.
일측에 의하면, 상기 생체 적합성 물질은, 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란 폴리락타이드, 폴리글리코라이드(PGA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리 메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및, 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체와 셀룰로오스의 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함한다.
일측에 의하면, 상기 약액은 기계적 강도를 높이기 위한 첨가제가 혼합되며, 상기 첨가제는 트레할로스, 글루코스, 말토스, 락토스, 락툴로스, 프럭토스, 투라노스, 멜리토스, 멜레지토스, 덱스트란, 소르비톨, 크실리톨, 팔라티니트, 만니톨, 폴 리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 폴리(락타이드-코-글리코라이드), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴 리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리카프로락톤(polycaprolacton e), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리 비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트, 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리 메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 혹은 둘 이상의 물질로 이루어진다.
일측에 의하면, 상기 약액은 유효성분이 혼합되며, 상기 유효성분은 단백질/펩타이드 의약, 호르몬, 호르몬 유사체, 효소, 효소저해제, 신호전달단백질 또는 그 일부분, 항체 또는 그 일부분, 단쇄항체, 결합단백질 또는 그 결합 도메인, 항원, 부착단백질, 구조단백질, 조절단백질, 독소단백질, 사이토카인, 전사조절 인자, 혈액 응고 인자 및 백신 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 단백질/펩타이드 의약은 인슐린, IGF- 1(insulinlikegrowth factor 1), 성장호르몬, 에리쓰로포이에틴, G-CSFs(granulocyte-colony stimulating factors), GM-CSFs(granulocyte/macrophage-colony stimulating factors), 인터페론 알파, 인터페론 베타, 인 터페론 감마, 인터루킨-1 알파 및 베타, 인터루킨-3, 인터루킨-4, 인터루킨-6, 인터루킨-2, EGFs(epidermal growth factors), 칼시토닌(calcitonin), ACTH(adrenocorticotropic hormone), TNF(tumor necrosis factor), 아토비스반(atobisban), 부세레린(buserelin), 세트로렉릭스(cetrorelix), 데스로레린(deslorelin), 데스모프레신(desmopressin), 디노르핀 A(dynorphin A)(1-13), 엘카토닌(elcatonin), 엘레이도신(eleidosin), 엡티피바타이드(eptifibatide), GHRH-II(growth hormone releasing hormone-II), 고나도레린(gonadorelin), 고세레린(goserelin), 히스트레린(histrelin), 류프로레린(leuprorelin), 라이프레신(lypressin), 옥트레오타이드(octreotide), 옥시토신(oxytocin), 피트레신(pitressin), 세크레틴(secretin), 신칼라이드(sincalide), 테르리프레신(terlipressin), 티모펜틴(thymopentin), 티모신(thymosine), 트리프토레 린(triptorelin), 바이발리루딘(bivalirudin), 카르베토신(carbetocin), 사이클로스포린, 엑세딘(exedine), 란 레오타이드(lanreotide), LHRH(luteinizing hormone-releasing hormone), 나파레린(nafarelin), 부갑상선 호르몬, 프람린타이드(pramlintide), T-20(enfuvirtide), 타이말파신(thymalfasin) 및 지코노타이드 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 용매는 정제수(DI water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 클로로포름(Chloroform)다이부틸 프탈레잇(Dibutyl phthalate), 다이메틸 프탈레잇(Dimethyl phthalate), 에틸 락테잇(Ethyl lactate), 글리세린(Glycerin), 아이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol), 라틱 에씨드(Lactic acid), 프로필렌 글리콜(Propylene glycol) 등의 무기, 유기 용매를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 복수의 팁 형성단계는, 몰딩에 마련된 적어도 하나의 팁(Tip)홈에 상기 약액을 충진하는 단계, 상기 적어도 하나의 캐비티를 형성시키도록 상기 팁홈에 충진된 상기 약액을 건조시키는 단계 및 상기 몰딩을 제거하는 단계를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 건조 단계는 자연 건조, 진공 건조 및 압력을 가하는 건조 중 적어도 어느 하나로 건조시킨다.
일측에 의하면, 상기 건조 단계는 상기 팁홈에 충진된 상기 약액을 감압 또는 상압에서 쿨링(Cooling)하여 고형화시킨다.
일측에 의하면, 상기 복수의 팁 형성단계는 상기 약액의 양, 증발 속도, 증발 온도, 상기 팁을 제조하기 위한 몰딩의 팁 홈 내의 형태, 상기 약액의 점도, 상기 약액의 농도, 사용되는 용매 및, 상기 팁 홈을 덮는 상기 약액의 두께에 따라 상기 적어도 하나의 캐비티의 크기를 조절한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 캐비티가 형성된 마이크로 니들로 인해, 용융에 필요한 마이크로 니들의 부피를 줄여 투약 시간을 조절할 수 있게 된다.
둘째, 캐비티로 인해 정해진 시간 안에 정량의 약제 공급이 가능해진다.
셋째, 정량의 약제 공급으로 인해, 환자의 신뢰성 향상에 기여할 수 있게 된다.
넷째, 약액의 양, 증발 속도, 증발 온도, 마이크로 니들 제조를 위한 몰딩의 팁 홈 내의 형태, 약액의 점도, 약액의 농도, 사용되는 용매, 팁 홈을 덮는 약액의 두께 조절을 통해 캐비티의 크기를 조절함으로써, 다양한 약제 및 투약 조건에 대응할 수 있게 된다.
다섯째, 몰딩에 약액을 공급하여 건조시키는 원-스탑(one-stop)으로 마이크로 니들을 제조함으로써, 제조가 간편하면서도 대량 생산이 용이하다.
여섯째, 캐비티가 니들의 내부, 외측면, 팁의 중간부분 또는 베이스 부분 등을 포함하는 원하는 부위 중 적어도 하나로 형성 가능함으로써, 다양성 확보에 유리하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 마이크로 니들을 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 마이크로 니들이 피부에 침투된 상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 마이크로 니들의 다양한 변형예들을 개략적으로 도시한 단면도들,
도 4는 본 발명에 의한 마이크로 니들 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도,
도 5는 도 4에 도시된 복수의 팁 형성단계의 구체적인 단계를 개략적으로 도시한 순서도,
도 6은 도 3에 도시된 마이크로 니들 제조방법에 대응되는 캐비티 형성동작을 순차적으로 도시한 도면, 그리고,
도 7은 본 발명에 의해 제조된 마이크로 니들을 광학 현미경으로 촬영한 이미지이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)은 팁(2)과 베이스(3)를 포함한다.
상기 팁(2)은 피부(S)에 침투하여 용융되는 약제로 형성되는 복수의 팁(2)을 포함한다. 상기 팁(2)은 피부(S)에 침투가 용이하도록 단부가 날카로운 형상을 가진다. 본 실시예에서는 팁(2)이 대략 원뿔 또는 다각뿔 형상을 가지는 것으로 도시 및 예시하나, 꼭 이에 한정되지 않는다. 아울러, 상기 팁(2)의 개수 또한, 도시된 예로 한정되지 않는다. 한편, 상기 복수의 팁(2)은 각각 빈 공간인 캐비티(Cavity)가 마련되며, 이러한 캐비티(4)를 구비하는 팁(2)의 구성은 보다 자세히 후술한다.
상기 베이스(3)는 복수의 팁(2)을 지지한다. 즉, 상기 베이스(3)는 복수의 팁(2)을 동시에 지지하는 마이크로 니들(1)의 몸체이다. 이때, 상기 베이스(3)는 도 2의 도시와 같이, 팁(2)이 마련되는 면이 피부(S)에 부착 가능하다.
상기와 같은 복수의 팁(2)과 베이스(3)를 포함하는 마이크로 니들(1)은 약액이 비워진 공간인 적어도 하나의 캐비티(4)(Cavity)가 형성된다. 이러한 적어도 하나의 캐비티(4)는 약액의 양, 증발속도 및 온도, 마이크로 니들(1)의 제조를 위한 몰딩(5)(도 6 참고)의 팁 홈(6)(도 6 참고) 내의 형태, 약액(7)(도 6 참고)의 점도, 약액(7)의 농도, 사용되는 용매, 팁 홈(6)을 덮는 약액(7)의 두께를 조절하여 크기 및 위치가 조절된다.
이러한 구성에 의하면, 도 2의 도시와 같이, 상기 팁(2)이 피부(S)에 침투된 후 빠른 시간안에 투여됨으로써, 베이스(3)가 피부(S)로부터 분리되더라도 베이스(3)에 팁(2)이 잔류되지 않는다. 이로 인해, 정량의 약액이 팁(2)을 통해 피부(S)로 침투함으로써, 약액 공급성 향상에 기여하게 된다.
한편, 본 실시예에서는 상기 팁(2)의 내부에 캐비티(4)가 형성되는 것으로 도시 및 예시하나, 꼭 이에 한정되지 않는다. 즉, 도 3의 (a)와 같이, 상기 캐비티(4')가 복수의 팁(2)의 외부의 일측면에 형성되거나, (b)에 도시된 캐비티(4")와 같이 복수의 팁(2)의 외측면에 적어도 2개 이상 복수개 마련될 수도 있다. 뿐만 아니라, 도 3의 (c)의 도시와 같이, 상기 캐비티(4'")가 복수의 팁(2)과 베이스(3)를 관통하여 마련되는 변형예도 가능하다. 또한, 자세히 도시되지 않았으나, 상기 캐비티(4)가 복수의 팁(2)의 외주면을 따라 둘레방향으로 연장되도록 형성되는 다른 변형예도 가능하다.
본 발명에 의한 캐비티(4)를 포함하는 마이크로 니들(1)의 제조방법을 도 4를 참고하여 설명한다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)의 제조방법은 약액 마련단계(10) 및 복수의 팁(2) 형성단계(20)를 포함하여, 원-스탑(One-stop)으로 마이크로 니들(1)을 제조한다.
상기 약액 마련단계(10)는 마이크로 니들(1)을 형성시키기 위한 약액(7)(도 6 참고)을 준비한다(10). 여기서, 상기 약액(7)은 용매에 생체 적합성 물질이 혼합된 혼합용액이다. 본 실시예에서는 상기 약액(7)이 1ml의 정제수(DW)를 포함하는 용매에 0.01g의 히아루로닉 산(hyaluronic acid)을 포함하는 생체 적합성 물질이 녹은 1%의 수용성 고분자 용액인 것으로 예시한다.
여기서, 상기 생체 적합성 물질은 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란 폴리락타이드, 폴리글리코라이드(PGA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리 메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및, 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체와 셀룰로오스의 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함한다.
또한, 상기 약액(7)은 생체 적합성 물질과 기계적 강도를 높이기 위한 첨가제를 혼합하여 형성된다. 상기 첨가제는 트레할로스, 글루코스, 말토스, 락토스, 락툴로스, 프럭토스, 투라노스, 멜리토스, 멜레지토스, 덱스트란, 소르비톨, 크실리톨, 팔라티니트, 만니톨, 폴 리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 폴리(락타이드-코-글리코라이드), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴 리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리카프로락톤(polycaprolacton e), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리 비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트, 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리 메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 혹은 둘 이상의 물질로 이루어진다.
또한, 상기 약액(7)은 생체 적합성 물질과 유효성분을 혼합하여 형성된다. 상기 유효성분은 단백질/펩타이드 의약을 포함하나 꼭 이에 한정되지 않으며, 호르몬, 호르몬 유사체, 효소, 효소저해제, 신호전달단백질 또는 그 일부분, 항체 또는 그 일부분, 단쇄항체, 결합단백질 또는 그 결합 도메인, 항원, 부착단백질, 구조단백질, 조절단백질, 독소단백질, 사이토카인, 전사조절 인자, 혈액 응고 인자 및 백신 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 보다 상세하게는, 상기 단백질/펩타이드 의약은 인슐린, IGF- 1(insulinlikegrowth factor 1), 성장호르몬, 에리쓰로포이에틴, G-CSFs(granulocyte-colony stimulating factors), GM-CSFs(granulocyte/macrophage-colony stimulating factors), 인터페론 알파, 인터페론 베타, 인 터페론 감마, 인터루킨-1 알파 및 베타, 인터루킨-3, 인터루킨-4, 인터루킨-6, 인터루킨-2, EGFs(epidermal growth factors), 칼시토닌(calcitonin), ACTH(adrenocorticotropic hormone), TNF(tumor necrosis factor), 아토비스반(atobisban), 부세레린(buserelin), 세트로렉릭스(cetrorelix), 데스로레린(deslorelin), 데스모프레신(desmopressin), 디노르핀 A(dynorphin A)(1-13), 엘카토닌(elcatonin), 엘레이도신(eleidosin), 엡티피바타이드(eptifibatide), GHRH-II(growth hormone releasing hormone-II), 고나도레린(gonadorelin), 고세레린(goserelin), 히스트레린(histrelin), 류프로레린(leuprorelin), 라이프레신(lypressin), 옥트레오타이드(octreotide), 옥시토신(oxytocin), 피트레신(pitressin), 세크레틴(secretin), 신칼라이드(sincalide), 테르리프레신(terlipressin), 티모펜틴(thymopentin), 티모신(thymosine), 트리프토레 린(triptorelin), 바이발리루딘(bivalirudin), 카르베토신(carbetocin), 사이클로스포린, 엑세딘(exedine), 란 레오타이드(lanreotide), LHRH(luteinizing hormone-releasing hormone), 나파레린(nafarelin), 부갑상선 호르몬, 프람린타이드(pramlintide), T-20(enfuvirtide), 타이말파신(thymalfasin) 및 지코노타이드 중 어느 하나를 포함한다.
또한, 상기 약액(7)의 용매는 생체 적합성 물질을 용해시킨다. 이러한 용매는 정제수(DI water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 클로로포름(Chloroform)다이부틸 프탈레잇(Dibutyl phthalate), 다이메틸 프탈레잇(Dimethyl phthalate), 에틸 락테잇(Ethyl lactate), 글리세린(Glycerin), 아이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol), 라틱 에씨드(Lactic acid), 프로필렌 글리콜(Propylene glycol) 등을 포함하는 무기, 유기 용매 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 복수의 팁 형성단계(20)는 약액(7)으로 적어도 하나의 캐비티(4)가 형성된 복수의 팁(2)을 형성시킨다. 이러한 복수의 팁 형성단계(20)는 도 5 및 도 6을 참고하여 보다 자세히 설명한다.
상기 복수의 팁 형성단계(20)는 도 5 및 도 6의 도시와 같이, 몰딩(5)에 적어도 하나 마련된 팁홈(6)에 약액(7)을 충진하는 단계(21), 팁홈(6)에 충진된 약액(7)을 건조시키는 단계(22) 및 몰딩(5)을 제거하는 단계(23)를 포함한다.
상기 몰딩(5)은 도 6의 (a)와 같이 마이크로 니들(1)의 팁(2) 형상에 대응되는 복수의 팁홈(6)을 구비하여 마련된다. 도 6의 (b)와 같이 상기 몰딩(5)으로 약액(7)이 공급된 후, 도 6의 (c)와 같이 복수의 팁홈(6)으로 분배되어 충진된다(21).
그 후, 도 6의 (d)와 같이, 적어도 하나의 상기 캐비티(4)를 형성시키기 위해 팁홈(6)에 충진된 약액(7)을 건조시킨다(22). 상기 건조 단계(22)는 복수의 팁홈(6)에 충진된 약액(7)을 자연 건조, 진공 건조 및 압력을 가하는 건조 중 적어도 어느 하나의 건조 방법을 이용해 수분을 증발시켜 건조시킨다. 여기서, 상기 압력을 가하는 건조는 온도, 압력, 바람 등과 같은 외력을 이용한 건조를 포함한다.
이러한 건조 단계(22)에서 수분이 증발됨에 따라 건조된 약액(7)에 캐비티(4)가 형성된다. 참고로, 본 실시예에서는 상기 건조 단계(22)가 0.08Mpa으로 10초 동안 진공을 가한 후 퍼지(Purge)로 10초 동안 진공을 풀어주는 단계를 8회 반복하는 것으로 예시한다. 이 후, 1%의 히아루로닉 산 혼합용액인 약액(7) 0.3g을 몰딩(5)에 더 공급한 후, 10분 동안 600mmHg의 진공을 가해 팁홈(6)에 충진된 약액(7)을 건조시킨다. 마지막으로, 상기 건조 단계(22)가 70℃의 온도로 약 40분간 약액(7)을 건조시키는 것으로 예시한다.
한편, 상기 건조 단계(22)는 복수의 팁홈(6)에 충진된 약액(7)을 감압 또는 상압에서 쿨링(Cooling)하여 적어도 하나의 캐비티(4)를 형성시키도록 고형화시키는 변형예도 가능하다. 이렇게 약액(7)의 고형화는 약액(7)을 감압 또는 상압 쿨링으로 인한 수분 증발을 유도하여, 캐비티(4)를 형성시킨다.
상기와 같은 건조단계(22)를 통해 형성되는 캐비티(4)는 약액(7)의 양, 증발 속도 및 증발 온도, 마이크로 니들(1)의 제조를 위한 몰딩(5)(도 6 참고)의 팁 홈(6)(도 6 참고) 내의 형태, 약액(7)의 점도, 약액(7)의 농도, 사용되는 용매, 팁 홈(6)을 덮는 약액(7)의 두께에 따라 크기가 조절된다.
참고로, 본 실시예에서는 도 6의 도시와 같이 마이크로 니들(1)의 팁(2)의 내부에 캐비티(4)가 형성되는 제조방법만 도시하였으나, 몰딩(5)의 팁홈(6)내에 돌출부(미도시)를 마련하는 것과 같은 내부 형상을 통해 팁(2)의 외부에도 도 3의 (a) 및 (b)와 같은 다양한 형태의 캐비티(4')(4")들을 형성시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 팁홈(6)에 충진되는 약액(7)의 양, 증발 속도, 증발 온도, 점도, 농도 등을 조절함으로써, 도 3의 (c)와 같이 팁(2)과 베이스(3)를 관통하도록 캐비티(4'")를 형성시킬 수도 있다.
예컨대, 상기 약액(7)을 몰딩(5)에 로딩한 후 약액(7)이 천천히 건조되도록 증발 속도를 조절함으로써, 버블이 외부로 빠진 후에 약액(7)이 완전히 건조되도록 조절할 경우, 캐비티(4)가 베이스(3)에 덮히지 않고 외부로 열린 형상 즉, 도 3의 (c)와 같은 캐비티(4)가 형성될 수 있다.
상기 건조 단계(22)를 거쳐 캐비티(4)가 형성되면, 도 6의 (e)와 같이 몰딩(5)을 제거함으로써, 최종적으로 마이크로 니들(1)이 제조된다.
이상과 같은 제조방법에 의해 제조된 마이크로 니들(1)을 광학 현미경으로 관찰한 이미지가 도 7에 도시된다. 도 7과 같이, 제조된 마이크로 니들(1)의 팁(2) 내부에 비워진 공간인 캐비티(4)가 형성됨을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 마이크로 니들 2: 팁
3: 베이스 4: 캐비티

Claims (15)

  1. 피부의 내부로 침투하여 용융되는 약액으로 형성되는 복수의 팁; 및
    상기 복수의 팁을 지지하는 베이스;
    를 포함하며,
    상기 복수의 팁과 베이스는 상기 복수의 팁에 대응되는 복수의 팁홈이 마련되는 몰딩에 상기 약액이 충진되어 제조되며,
    상기 복수의 팁에는 상기 약액이 비워진 캐비티(Cavity)가 적어도 하나 형성되되, 상기 팁홈에 충진되는 상기 약액의 양, 증발 속도, 증발 온도, 점도, 농도, 사용되는 용매 및 상기 팁홈 내부의 형상에 따라 상기 적어도 하나의 캐비티의 크기 및 위치가 조절 가능하고,
    상기 적어도 하나의 캐비티는 상기 팁과 베이스를 관통하는 위치 및 상기 팁의 외주면을 따라 둘레방향으로 연장되는 위치 중 적어도 어느 하나에 형성되고,
    피부로 상기 복수의 팁이 침투되면 상기 베이스에 대해 상기 복수의 팁이 잔류되지 않도록 분리되는 마이크로 니들.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 약액은 정제수에 생체 적합성 물질이 혼합되어 형성되는 마이크로 니들.
  4. 약액을 마련하는 단계; 및
    상기 약액으로 적어도 하나의 캐비티(Cavity)가 각각 형성된 복수의 팁과 상기 복수의 팁을 지지하는 베이스를 형성시키는 단계;
    를 포함하며,
    상기 복수의 팁 형성단계는,
    몰딩에 마련된 적어도 하나의 팁(Tip)홈에 상기 약액을 충진하는 단계;
    상기 적어도 하나의 캐비티를 형성시키도록 상기 팁홈에 충진된 상기 약액을 건조시키는 단계; 및
    상기 몰딩을 제거하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 캐비티는 상기 팁과 베이스를 관통하는 위치 및 상기 팁의 외주면을 따라 둘레방향으로 연장되는 위치 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있고,
    상기 복수의 팁 형성단계는 상기 약액의 양, 증발 속도, 증발 온도, 점도, 농도 및 사용되는 용매 및, 상기 팁홈 내부의 형상에 따라 상기 적어도 하나의 캐비티의 크기와 위치를 조절 가능하며,
    피부로 상기 복수의 팁이 침투되면 상기 베이스에 대해 상기 복수의 팁이 잔류되지 않도록 분리되는 마이크로 니들 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 약액은 용매에 생체 적합성 물질이 혼합되어 형성되는 마이크로 니들 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 생체 적합성 물질은,
    히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란 폴리락타이드, 폴리글리코라이드(PGA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리 메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및, 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체와 셀룰로오스의 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 마이크로 니들 제조 방법
  7. 제5항에 있어서,
    상기 약액은 기계적 강도를 높이기 위한 첨가제가 혼합되며,
    상기 첨가제는 트레할로스, 글루코스, 말토스, 락토스, 락툴로스, 프럭토스, 투라노스, 멜리토스, 멜레지토스, 덱스트란, 소르비톨, 크실리톨, 팔라티니트, 만니톨, 폴 리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 폴리(락타이드-코-글리코라이드), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴 리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리카프로락톤(polycaprolacton e), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리 비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트, 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리 메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 혹은 둘 이상의 물질로 이루어지는 마이크로 니들의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 약액은 유효성분이 혼합되며,
    상기 유효성분은 단백질/펩타이드 의약, 호르몬, 호르몬 유사체, 효소, 효소저해제, 신호전달단백질 또는 그 일부분, 항체 또는 그 일부분, 단쇄항체, 결합단백질 또는 그 결합 도메인, 항원, 부착단백질, 구조단백질, 조절단백질, 독소단백질, 사이토카인, 전사조절 인자, 혈액 응고 인자 및 백신 중 적어도 어느 하나를 포함하는 마이크로 니들의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단백질/펩타이드 의약은 인슐린, IGF- 1(insulinlikegrowth factor 1), 성장호르몬, 에리쓰로포이에틴, G-CSFs(granulocyte-colony stimulating factors), GM-CSFs(granulocyte/macrophage-colony stimulating factors), 인터페론 알파, 인터페론 베타, 인 터페론 감마, 인터루킨-1 알파 및 베타, 인터루킨-3, 인터루킨-4, 인터루킨-6, 인터루킨-2, EGFs(epidermal growth factors), 칼시토닌(calcitonin), ACTH(adrenocorticotropic hormone), TNF(tumor necrosis factor), 아토비스반(atobisban), 부세레린(buserelin), 세트로렉릭스(cetrorelix), 데스로레린(deslorelin), 데스모프레신(desmopressin), 디노르핀 A(dynorphin A)(1-13), 엘카토닌(elcatonin), 엘레이도신(eleidosin), 엡티피바타이드(eptifibatide), GHRH-II(growth hormone releasing hormone-II), 고나도레린(gonadorelin), 고세레린(goserelin), 히스트레린(histrelin), 류프로레린(leuprorelin), 라이프레신(lypressin), 옥트레오타이드(octreotide), 옥시토신(oxytocin), 피트레신(pitressin), 세크레틴(secretin), 신칼라이드(sincalide), 테르리프레신(terlipressin), 티모펜틴(thymopentin), 티모신(thymosine), 트리프토레 린(triptorelin), 바이발리루딘(bivalirudin), 카르베토신(carbetocin), 사이클로스포린, 엑세딘(exedine), 란 레오타이드(lanreotide), LHRH(luteinizing hormone-releasing hormone), 나파레린(nafarelin), 부갑상선 호르몬, 프람린타이드(pramlintide), T-20(enfuvirtide), 타이말파신(thymalfasin) 및 지코노타이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 마이크로 니들의 제조방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 용매는 정제수(DI water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 클로로포름(Chloroform)다이부틸 프탈레잇(Dibutyl phthalate), 다이메틸 프탈레잇(Dimethyl phthalate), 에틸 락테잇(Ethyl lactate), 글리세린(Glycerin), 아이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol), 라틱 에씨드(Lactic acid) 및 프로필렌 글리콜(Propylene glycol) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기 또는 유기 용매를 포함하는 마이크로 니들 제조방법.
  11. 삭제
  12. 제4항에 있어서,
    상기 건조 단계는 자연 건조, 진공 건조 및 압력을 가하는 건조 중 적어도 어느 하나로 건조시키는 마이크로 니들 제조방법.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 건조 단계는 상기 팁홈에 충진된 상기 약액을 감압 또는 상압에서 쿨링(Cooling)하여 고형화시키는 마이크로 니들 제조방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
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