KR102009937B1 - 마이크로니들용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로니들용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 마이크로니들용 조성물은 피부 의 단백질 잔기와 공유결합이 가능한 카르보디이미드계 화합물이 함유되어 있어 마이크로니들용 유효성분의 피부 내로의 전달 및 주사 부위에서의 머무름 시간을 현저히 향상시킨 효과를 제공한다.

Description

마이크로니들용 조성물{Compositions for micro-needle}

본 발명은 마이크로니들용 조성물 및 이를 이용한 마이크로니들 패치에 관한 것이다.

일반적으로 마이크로니들(microneedle)은 생체 내 약물, 백신 등의 활성 물질의 전달, 체내 분석물질의 검출 및 생검(biopsy)에 사용된다. 마이크로니들을 이용한 약학적 또는 화장학적 활성 성분의 전달은 혈관 또는 림프관과 같은 생체 순환계가 아닌 피부를 통한 활성 물질의 전달을 목적으로 한다.

이러한 마이크로니들을 이용하는 방법으로는 마이크로니들이 부착된 롤러(roller) 등의 마이크로니들 장치(device)를 사용하여 피부에 일정 수 이상의 구멍을 형성한 후 약물을 덧바르는 형태, 마이크로니들 표면에 활성성분(유효성분)을 코팅함으로써 피부 천공과 동시에 활성성분이 투여되도록 하는 형태, 고분자(생분해성 고분자 또는 수용성 고분자)를 이용한 마이크로니들로 주사 시 피부 내에서 분해 또는 용해됨으로써 마이크로니들에 포함된 활성물질을 확산시키는 형태 등이 일반적으로 이용되고 있다.

일반적으로 화장품 제제에 있어 피부의 표면에서 작용하여 그 효과를 나타내는 색조 화장품과는 달리 양모, 육모, 탈모 방지, 주름 개선, 미백, 피부 보습, 제모, 피부 영양 등의 효과는 피부 표면에서의 작용 보다는 경피 및 진피와 같은 피부 내부에서 작용하여 그 효과를 나타내게 된다.

따라서, 화장품에 있어 이러한 유효성분을 피부의 경피 및 진피로 효과적으로 전달하기 위한 목적으로 마이크로니들 제형을 이용하여 이들 물질을 피부의 경피 및 진피로 직접 전달하게 된다.

원하는 효과를 얻기 위해서, 이들 전달된 유효성분이 주사된 위치에서 충분한 시간 동안 머무르면서 작용을 해야만 한다. 하지만, 인체 내부에 다량 존재하는 체액으로 인해 마이크로니들에 의해서 주사된 유효성분들이 주변의 피부로 확산하게 되고, 이로 인해서 주사된 양 만큼의 실질적인 효과를 얻어내는데 한계가 있어 왔다.

특허문헌 1에 체액과 접촉 시 빠르게 팽윤하는 하이드로겔 입자를 포함하여 주사 시 마이크로니들이 빠르게 파괴됨으로써 유효성분이 신속히 투여될 수 있는 마이크로니들이 개시되어 있으나, 유효성분이 신속히 침투되어 속효성을 가지기 때문에 일시적인 효과는 극대화될 수 있었지만 지속적인 효과 유지에는 한계가 있다.

대한민국 등록 특허 제1224935호

본 발명의 목적은 마이크로니들용 유효성분의 피부 내로의 전달 및 주사 부위에서의 머무름 시간이 개선된 마이크로니들용 조성물을 제공하는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 카르보디이미드계 화합물 및 마이크로니들용 유효성분을 포함하는 마이크로니들용 조성물을 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명은 마이크로니들용 유효성분에, 카르보디이미드, 이미도에스터, 아릴아자이드, 디아지린, 하이드록시메틸 포스핀, 펜타플루오로페닐에스터, 피리딜 디설파이드, 설포-하이드록시석신이미드 에스테르, 알콕시 아민, 하이드라자이드, 할로아세틸 및 아자이드로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 모발 또는 피부 표면의 단백질과 공유 결합하는 관능기가 결합된 반응성 마이크로니들용 유효성분을 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명은 상기 반응성 마이크로니들용 유효성분을 포함하는 마이크로니들용 조성물을 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명은 상기 마이크로니들용 조성물을 포함하는 마이크로니들 패치를 제공한다.

본 발명에 따른 마이크로니들용 조성물은 피부의 단백질 잔기와 공유결합이 가능한 카르보디이미드계 화합물을 사용함으로써 마이크로니들용 유효성분의 피부 내로의 전달 및 주사 부위의 머무름 시간이 현저히 향상된 효과를 제공해 준다.

도 1은 비교예 3 및 실시예 6의 마이크로니들 패치 제거 직후, 12시간 후, 24시간 후의 피부 내 일정 깊이(100 ㎛)에서 형광 사진(Confocal microscopy image)을 나타낸 것이다.

본 발명은 카르보디이미드계 화합물 및 마이크로니들용 유효성분을 포함하는 마이크로니들용 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 마이크로니들용 조성물은 예를 들면, 기존에 알려진 마이크로니들용 유효성분에 카르보디이미드계 화합물을 반응시켜 카르보디이미드기가 결합된 반응성 마이크로니들용 유효성분을 거쳐 피부 단백질과 공유결합 형성시킴으로써 피부로의 전달 및 주사 부위의 머무름 시간을 향상시키는 효과를 극대화시킬 수 있다.

상기 카르보디이미드계 화합물은 전체 조성물 100 중량%에 대하여 0.001 내지 10 중량%, 0.01 내지 7 중량% 또는 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 이의 함량이 0.001 중량% 미만이면 실질적으로 원하는 수준의 효과 및 지속적인 효과가 나타나기 어려운 문제가 있으며, 10 중량%를 초과하면 반응시키고자 하는 표면에 존재하는 반응 위치 이상으로 과도하게 존재하게 되어 실제 원하는 반응 표면에 반응하지 않은 성분이 효능 물질과 반응함으로써 지속성 향상에 도움이 되지 못하고 손실되는 성분으로 작용할 수 있는 문제가 있다.

본 발명에 있어서, '머무름 시간 향상 효과' 라 함은 마이크로니들 또는 니들패치의 니들에 의해 피부에 전달되는 유효성분이 주사 부위에서 충분히 머무르면서 인체 내부에 존재하는 체액으로 인해 주변의 피부로 확산되지 않도록 투입 농도가 희석되지 않아 실질적인 유효성분의 지속 효과를 극대화할 수 있는 기능을 의미한다.

본 발명에서 사용되는 마이크로니들용 유효성분은 양모, 육모, 탈모 방지, 제모, 피부 주름 개선, 미백, 보습 및 영양으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 효능을 발휘하는 성분으로, 구체적으로 상기 양모, 육모의 유효성분으로는 당약 추출물, 염화카프로니움, 세파란틴, 니코틴산벤질, l-멘톨, 에스트라디올, 에티닐에스트라디올, 염산피리독신, 살리실산, 레소르신, 염화벤잘코니움, 염화벤제토니움, 이소프로필메틸페놀, 피록톤올아민, 클림바졸, 판토텐산, 플라센타 추출물, 비오틴, 모노니트로구아야콜, 감광소, 펜타데칸산글리세라이드, 글리시레틴산, 글리시레틴산의 칼륨염이나 암모늄염, 알란토인, 미녹시딜, 스테로이드, 안식향산에스트라디올, 에스트론, (초산)히드로코르티손, 프레드니솔론, 염산디펜히드라민, 글리시리진산디칼륨, 디카프릴산피리독신, 트리코사카라이드, 토코페롤/초산토코페롤, 히노키티올, 덱스판테놀, 판토테닐에틸에테르, 판토텐산나트륨/칼슘, 이소프로필에틸페놀, 모노니트로구아야콜, 글루콘산클로로헥시딘액, 니코틴산에틸, 니코틴산아미드, 고추 틴크, 레이소겐, 콜레스테롤, 스웨르치올, 용성시스틴, 고삼 틴크, 세신 틴크, 부평초 추출물, 자주쓴플 엑기스, 세파란틴, 감마-오리자롤, 칸타리스틴크(cantharis tinc), 건강 틴크, 니코틴산 벤질에스테르, 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 비타민 E, 시스틴, 시스테인, 메치오닌, 루신, 트립토판, 글리세린, 피롤리돈 카르본산 및 캄파로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 탈모 방지의 유효성분으로는 에스트라디올, 에치닐에스트라디올, 안식향산에스트라디올, 에스트론, (초산)히드로코르티손, 프레드니솔론, 염산디펜히드라민, 글리시리진산디칼륨, 염산피리독신, 디카프릴산피리독신, 트리코사카라이드, 토코페롤/초산토코페롤, 당약엑스, 세파란친, 히노키티올, 덱스판테놀, 판토테닐에틸에테르, 판토텐산나트륨/칼슘, 감광소, 비오틴, 레소르신, 살리실산, 이소프로필에틸페놀, 모노니트로구아야콜, 글루콘산클로로헥시딘액, 니코틴산에칠, 니코틴산벤질, 니코틴산아미드, 고추틴크, 멘톨, 레이소겐, 콜레스테롤, 스웨르치올, 용성시스틴, 고삼틴크 및 세신틴크로 이루어진 1종 이상의 약제일 수 있다.

상기 제모의 유효성분으로는 황화스트론튬, 황화나트륨, 황화칼륨과 같은 무기성분이나 치오글리콜산 및 치오 글리콜산의 칼슘, 나트륨, 리튬, 마그네슘, 스트론튬 염과 같은 유기성분일 수 있다.

상기 피부 주름 개선의 유효성분으로는 비타민 A(레티노이드), 비타민 E(토코페롤), 플라보노이드, 폴리페놀, SOD(Superoxide dismutase), 코엔자임 Q10, 알파-리포익산, 아세틸헥사펩타이드, 레티놀, 레티닐 팔미테이트, 레티닐 아세테이트, 아데노신, 비타민 C, 콜라겐, 헥사펩타이드3, 피부세포 성장인자(EGF), 키네틴, 달팽이 점액, 아쿠아노미드, 세라마이드, 글리세린, 히알루론산, 베타인, 키토산, 우레아(Urea) 및 이의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 미백의 유효성분으로는 코직산, 나이아신 아마이드, 아스코빌글루코사이드, 마그네슘아스코빌포스페이트, 아세틸티로신, 플러린, 오리자놀, 메톡시피이지-7아스코빈산, 메틸운데세노일류시네이트, 디아세틸벤조일라티롤, 프로토카테츄익알데하이드, 알파-비사보롤, 디하이드록시메톡시찰콘, 아세틸피토스핑고신, 폴리다틴, 디오스메틴, 아젤라익산(Azelaic acid), 메이스리그난, 인삼 추출물, 홍삼 추출물, 흑삼 추출물, 자근 추출물, 삼백초 추출물, 아그리모니 추출물, 인도칸나 뿌리 추출물, 제주 조릿대 추출물, 고삼 추출물, 의이인 추출물, 백출 추출물, 밀 배아 추출물, 백출 오일 및 서양 자두 추출물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 보습의 유효성분으로는 글리세린, 프로필렌글리콜, 부틸렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜, 카프릴릴글라이콜, 디글리세린, 메틸글루세스, 에톡시디글라이콜, 글리세레스, 프로판디올, 디에톡시디글라이콜피롤리돈카르복실산, 소듐락테이트, 소듐피씨에이, 미네랄오일, 바세린, 라놀린, 호호바오일, 올리브오일, 글라이코스핑고리피드, 포스포리피드, 지질 혼합체, 이소노닐이소노나노에이트, 베타인, 카복시메틸키틴, 세라마이드, 글루코실세라마이드, 글리코스아미노글리칸, 알파-글루칸, 히알루론산, 하이드롤라이즈드 히알루론산, 트레할로스, 베타인, 키토산, 키토산석신아마이드, 비타민 E(토코페롤), 우레아, 하이드록시에틸우레아, 글루코사이드류, 감마 PGA, 자일리틸글루코사이드, 자일리톨, 펜타에리스리틸테트라이소스테아레이트, 소듐콘드로이틴설페이트, 콘드로이틴-4-설페이트, 아텔로콜라겐, 베타 글루칸, PEG, 피리독신트리스-헥실데카노에이트, 포타슘피씨에이, 소듐폴리감마-글루타메이트, 폴리글루타민산, 글리세릴폴리아크릴레이트, 갈락토아라비난, 폴리글리세린-3크로스폴리머, 소듐하이알루로네이트, 비스-피이지-18메틸에테르디메틸실란, 비스-에톡시디글라이콜석시네이트, 레시틴, 아스코빌테트라이소팔미테이트, 글라이코실트레할로스, 하이드로제네이티드스타치하이드롤리세이트, 1,2-헥산디올, 만니톨, 알지닌, 세린, 수크로오스, 피씨에이, 시트룰린, 글라이코젠, 히스티딘에이치씨엘, 알라닌, 트레오닌, 글루타민산, 라이신에이치씨엘, 포스페이트버퍼드셀라인, 크레아틴, 콜레스테릴이소스테아레이트, 콜레스테릴클로라이드, 콜레스테릴노나노에이트, 비에이치티, 소듐디라우라미도글루타마이드라이신, 말토덱스트린, 폴리쿼터늄-39, 콜레칼시페롤피이지-12에테르, 사카라이드아이소머레이트, 소르비톨 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 피부 영양의 유효성분으로는 아미노산, 펩타이드, 단백질, 리놀레산, 탄수화물, 콜라겐, 미네랄, 세라마이드, 레시틴, 살리실산, 베타카로틴, 폴리페놀, 코엔자임 Q10, AHA(Alpha hydroxyl acids), 알란토인, 메바로노락톤, 플라보노이드, 비타민, 히알루론산 및 유도체, 키토산 및 유도체, 알게(algae) 추출물, 우엉뿌리 추출물, 컴프리 추출물, 오이 추출물, 아이브라이트 추출물, 인삼 추출물, 포도 추출물, 풍년화 추출물, 감초 추출물, 아욱 추출물, 오디 추출물 및 올리브오일 추출물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 마이크로니들용 유효성분은 전체 마이크로니들용 조성물 100 중량부에 대하여 60 내지 85 중량부 또는 65 내지 80 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 60 중량부 미만을 사용하면 효과가 미미하고, 85 중량부를 초과하면 마이크로니들 또는 마이크로니들 패치로 적절한 제형화를 시키기 어려운 문제가 있다.

특히, 본 발명에서 마이크로니들용 유효성분은 분자 내에 카르복실기 또는 아민기를 포함함으로써 카르보디이미드계 화합물과의 반응 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서 마이크로니들용 유효성분은 피부의 단백질 잔기와 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 것일 수 있다.

상기 단백질과 공유 결합하는 관능기는 카르보디이미드, 이미도에스터, 아릴아자이드, 디아지린, 하이드록시메틸 포스핀, 펜타플루오로페닐에스터, 피리딜 디설파이드, 설포-하이드록시석신이미드 에스테르, 알콕시 아민, 하이드라자이드, 할로아세틸, 아자이드, 카보네이트, 알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드, 니트로페닐 카보네이트, 아지리딘, 이소시아네이트, 티오시아네이트, 에폭사이드, 트레실레이트, 숙신이미드, 하이드록시숙신이미딜 에스테르, 이미다졸, 옥시카보닐 아미다졸, 이민, 티올, 말레이미드, 비닐설폰, 에틸렌이민, 티오에테르, 아크릴로나이트릴, 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르, 디설파이드 및 케톤으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 상기 단백질은 티올(thiol), 하이드록실(hydroxyl), 카르복실(carboxyl) 또는 아민(amine)의 반응성 잔기를 포함할 수 있다.

상기 카르보디이미드계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 분자 내에 포함하는 화합물을 총칭한다.

[화학식 1]

-N=C=N-

상기 카르보디이미드계 화합물은 화학식 1의 구조가 최소한 1개 내지 1000개 정도를 포함하는 것이 바람직하며, 화학식 1로 표시된 구조를 분자 내에 1개 내지 100개를 포함하는 것이 보다 바람직하며, 화학식 1로 표시되는 구조를 분자 내에 1개 내지 10개 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

이 경우에 있어 하나의 분자 내에 화학식 1로 표시되는 카르보디이미드기가 1000개를 초과하면 원료의 점도가 너무 크고, 분자량이 너무 과도하게 크고, 반응할 수 있는 반응 위치가 너무 과도하게 많아지며, 카르보디이미드기를 보유한 분자가 너무 거대해져서 실질적인 기능을 갖는 분자의 기능 효과를 나타내는 부분을 가림에 의해서 효율이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

본 발명에 있어 카르보디이미드계 화합물의 구체적인 예로는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있으며, 하기 화학식 2에서 n이 4이고, m이 11인 화합물은 벤젠, 1,3,-비스(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)-, 호모폴리머, 폴리에틸렌 글리콜 모노-메-에테르-블록트(Benzene, 1,3-bis(1-isocyanato-1-methylethyl)-, homopolymer, polyethylene glycol mono-Me-ether-blocked)(이하, 화학식 2의 고분자 형태 카르보디이미드계 화합물)로 명명된다.

[화학식 2]

상기 화학식 2에서, n은 1 내지 100이고, m은 1 내지 100이다.

본 발명에 있어 카르보디이미드계 화합물의 다른 예로, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물로서, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide) 또는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드ㆍHCl(1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimideㆍHCl)를 사용할 수 있다.

[화학식 3]

본 발명에 따른 마이크로니들용 조성물의 바람직한 일 구현예로, 카르복실기를 갖는 마이크로니들용 유효성분을 직접 생체 반응성을 갖는 반응성 에스테르 마이크로니들용 유효성분 형태로 만들어 주거나, 피부 케라틴(15.5 내지 23.5%)에 과량 존재하는 아미노산(ex, 아스파라긴산, 글루타민산)을 반응성 에스테르화시켜 아민기를 포함하는 마이크로니들용 유효성분이 표적화할 수 있는 카르보디이미드계 화합물을 사용하여 반응성을 갖는 에스테르 형태(반응성 마이크로니들용 유효성분)를 만들어서 반응 효율을 증대시킴으로써 그 효과를 확연히 증대시킬 수 있다. 또한, 기타 다른 아미노산을 표적할 수 있는 카르보디이미드, 이미도에스터, 아릴아자이드, 디아지린, 하이드록시메틸 포스핀, 펜타플루오로페닐에스터, 피리딜 디설파이드, 설포-하이드록시석신이미드 에스테르, 알콕시 아민, 하이드라자이드, 할로아세틸, 아자이드와 같은 관능기를 분자 내에 포함하는 마이크로니들용 유효성분을 사용하여 그 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.

보다 바람직한 구현예로서, 카르복실기를 갖는 마이크로니들용 유효성분 분자 또는 피부 내의 단백질에 먼저 화학식 2의 고분자 형태 카르보디이미드계 화합물이나 또는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드.염산(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide.HCl)과 같은 카르보디이미드계 화합물을 1차 반응하여 반응성 에스테르를 형성하고, 형성된 반응성 에스테르 관능기에 다시 아민을 분자 내에 갖는 마이크로니들용 유효성분을 반응시키거나, 피부 단백질의 아민과 반응시킴으로써 우수한 머무름 시간 향상 효과를 얻을 수 있다. 상기 반응 시에는 바람직하게 pH 2 내지 10의 조건에서 반응이 가능하며, 보다 바람직하게는 pH 3 내지 9에서 반응하는 것이 바람직하고, 가장 바람직하게는 pH 4 내지 5 정도의 산성 내지 약산성 수용액 상에서 반응하는 것이 가장 반응 효율이 증대될 수 있다. 반응은 1분 내지 30분 이내 완결된다.

하기 반응식 1에서 카르복실기를 갖는 마이크로니들용 유효성분 분자가 카르보디이미드계 화합물과 1차 반응하여 반응성 에스테르를 형성하고 뒤이어 아민 잔기를 갖는 피부의 아미노산과 반응하여 공유결합을 형성하는 반응 모식도를 나타내었다.

[반응식 1]

하기 반응식 2에서 피부 단백질의 카르복실기를 갖는 생체 아미노산인 아스파라긴산 및 글루타민산이 카르보디이미드계 화합물과 1차 반응하여 반응성 에스테르를 형성하고 뒤이어 아민 잔기를 갖는 마이크로니들용 유효성분과 반응하여 공유결합을 형성하는 반응 모식도를 나타내었다.

[반응식 2]

이처럼 피부 내부에서 피부 단백질의 특정 잔기와 생체 반응한 마이크로니들용 유효성분은 체액에 의해서 확산되거나 다른 곳으로 흘러가지 못하기 때문에 원하는 위치에서 우수한 머무름 시간 향상 효과를 나타나게 된다.

본 발명은 또한, 마이크로니들용 유효성분에 카르보디이미드기, 이미도에스터, 아릴아자이드, 디아지린, 하이드록시메틸 포스핀, 펜타플루오로페닐에스터, 피리딜 디설파이드, 설포-하이드록시석신이미드 에스테르, 알콕시 아민, 하이드라자이드, 할로아세틸, 아자이드, 카보네이트, 알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드, 니트로페닐 카보네이트, 아지리딘, 이소시아네이트, 티오시아네이트, 에폭사이드, 트레실레이트, 숙신이미드, 하이드록시숙신이미딜 에스테르, 이미다졸, 옥시카보닐 아미다졸, 이민, 티올, 말레이미드, 비닐설폰, 에틸렌이민, 티오에테르, 아크릴로나이트릴, 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르, 디설파이드 및 케톤으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 단백질과 공유결합하는 관능기가 결합된 반응성 마이크로니들용 유효성분을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 반응식 1에서와 같이 카르보디이미드계 화합물을 1차 반응시켜 생성된 카르보디이미드기가 결합된 마이크로니들용 유효성분을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 반응성 마이크로니들용 유효성분을 포함하는 마이크로니들용 조성물을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 마이크로니들용 조성물에 있어 부수적으로 효과 증대를 위하여 팔미틱산(palmitic acid), 스테아릭산(stearic acid) 등의 지방산, 지방알콜, 직쇄와 분기쇄의 장쇄 알킬 4급 암모늄염 등의 양이온화 계면활성제, 양이온화 셀룰로오스, 양이온화 구아, 양이온화 폴리비닐피롤리돈 등의 양이온화 폴리머, 실리콘 등과 혼용하면 제제화가 용이해 질 수 있다. 또한, 제형화를 위하여 용제, 계면활성제, 증점제, 안정화제, 방부제, 착색제, pH 조절제, 금속이온 봉쇄제, 착색제, 펄화제, 외관개선제, 안료, 분체입자 등의 제제화를 위한 성분들을 부수적으로 포함할 수 있다. 상기 제제화를 위한 성분은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 35 중량부를 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 마이크로니들용 조성물은 관능기를 가지는 마이크로니들용 유효성분을 포함하여 마이크로니들 또는 마이크로니들 패치를 이용한 피부의 경피 또는 진피로 투여하는 제형에 이용될 수 있다. 경피 또는 진피로 투여하는 제형의 구체적인 예로는 액상, 젤, 유화액, 로션, 크림, 왁스, 페이스트, 고형상, 폼, 파우더, 그래뉼, 입자, 캡슐 등을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게, 본 발명에 따른 마이크로니들용 조성물은 카르보디이미드계 화합물을 포함하면서 동시에 반응성 관능기를 갖는 마이크로니들용 유효성분을 포함하게 되고, 위의 제제가 수계에서 활성이 저하되는 경우에는, 비수계 제형에서 그 활성을 유지하는 것이 보다 용이하며, 사용 직전에 pH 조절을 위하여 완충액(buffer)과 혼합하거나, 세정 과정에서 물과 접촉하는 방법으로 반응이 일어나도록 할 수도 있다. 비수계 제형의 예로는 통상의 비수계 화장품 제제로서 사용되는 액상형, 시트형, 분말 분체형, 정제형, 오일, 왁스, 앰플, 젤 등을 들 수 있다. 또한, 카르보디이미드계 화합물과 마이크로니들용 유효성분을 캡슐화 형태의 단일제 또는 각각 분리된 형태의 2제로 제형화할 수 있다. 또한, 캡슐화를 통해 반응성을 가지는 관능기와 마이크로니들용 유효성분이 결합된 형태의 유도체를 수분으로부터 차단하는 방법 또한 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 마이크로니들용 조성물에서 머무름 시간 향상 효과를 증대시키기 위하여, 디옥틸 석시네이트, 디옥틸 아디페이트, 디에틸 세바케이트 등과 같은 2-염기산 에스텔유와 폴리올, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 부타네디올 및 그들의 이성체, 글리세롤, 벤질 알코올, 에톡시디글리콜 및 그 유도체를 사용할 수 있다. 상기 언급된 용제는 피부의 침투성을 증가시키며 난용성 물질의 용제로서 이용된다. 보다 바람직하게, 관능기를 가지는 마이크로니들용 유효성분의 활성 유지 효과를 증대시키기 위하여 사용되는 용제는 디에틸 세바케이트, 에톡시글리콜, 비스-에톡시글리콜 시클로헥산 1,4-디카복실레이트 등이 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실험예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실험예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 ~ 6 및 비교예 1~3: 마이크로 니들 제조

유효성분을 포함한 용융형 마이크로 니들은 CMC(caryboxyl methylcellulose), 트레할로스(trehalose) 등을 포함한 수용액 상의 고분자 용액으로부터 마이크로 몰딩을 이용한 용매 캐스팅(solvent casting) 방법으로 제조하였다.

하기 표 1과 같은 조성 및 함량으로, 증류수에 CMC, 트레할로스를 용해한 후, 글리세린, 히알루론산, 구연산, 콘드로이틴-4-설페이트, 칼세인, 카르보디이미드계 화합물을 혼합한 수용액을 준비하였다.

준비된 수용액을 실리콘 마이크로 몰드에 0.2g 캐스팅하였다. 미세 마이크로니들 몰드에 액을 충진하기 위하여, 진공 챔버에 10분간 방치하였다. 미세 마이크로 몰드에 액이 채워진 실리콘 마이크로 몰드는 70℃ 건조 오븐에서 3시간 이상 건조하였다. 건조된 마이크로 니들 디스크는 접착력있는 패치에 부착하여 실험에 사용하였다.

구분 (중량부)	비교예 1	비교예 2	비교예 3	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6
증류수	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
카르복시메틸셀룰로오스	25	25	25	25	25	25	25	25	25
구연산	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
트레할로스	50	50	50	50	50	50	50	50	50
글리세린	19.3	19.3	24.29	16.3	16.3	21.29	16.3	16.3	21.29
히알루론산	5.0	-	-	5.0	-	-	5.0	-	-
콘드로이틴-4-설페이트	-	5.0	-	-	5.0	-	-	5.0	-
칼세인(Calcein)	-	-	0.01	-	-	0.01	-	-	0.01
계 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필) 카르보디이미드.염산	-	-	-	3.0	3.0	3.0	-	-	-
벤젠, 1,3,-비스(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)-, 호모폴리머, 폴리에틸렌 글리콜 모노-메-에테르-블록트	-	-	-	-	-	-	3.0	3.0	3.0
합계	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00

실험예 1: 형광염료를 이용한 머무름성 개선 효과 확인

상기 비교예 3, 실시예 3 및 실시예 6의 마이크로 니들 패치를 각각 돼지 피부에 30분간 부착한 후 제거하여, 공초점 현미경(Confocal Microscopy)을 이용하여 피부 내 일정 깊이(100 ㎛)의 형광물질(유효성분 추적 가능)의 분포를 시간에 따라 확인하였다.

도 1에서 보는 바와 같이, 비교예 3의 경우 시간이 지남에 따라 형광물질이 피부 조직 내부로 확산되어 형광의 세기, 즉 약물의 농도가 낮아졌으나, 실시예 3 및 실시예 6의 경우 시간이 지나도 반응성 형광물질(유효성분)이 피부 조직 내에 고정화되어 형광의 세기가 거의 변함이 없음을 확인하였다. 이는 본 발명에 따른 마이크로니들용 조성물이 카르보디이미드계 화합물로 인하여 마이크로니들용 유효성분이 기존 마이크로니들용 조성물에 비해 월등히 향상된 지속 효과를 나타내는 것이다. 실시예 3과 실시예 6의 경우 동일한 실험 결과로 효과를 확인하여 실시예 6의 결과만을 실험 결과로 제시하였다.

실험예 2: 보습력 , 주름 개선 효과 및 지속력 관능 비교

상기 비교예 1 ~ 2, 실시예 1 ~ 2 및 실시예 4 ~ 5의 마이크로 니들 패치를 각각에 대해 10명의 피시험자를 대상으로 동일한 부위의 목 주름 부분에 2cm x 2cm의 면적에 마이크로니들 패치를 부착 후 30분 후에 제거하는 방법으로 처리하였고, 처리 후 1일, 5일, 10일 후의 보습 및 주름 개선에 대한 효과 및 머무름 시간 향상에 의한 효과 지속력을 관능으로 비교하여 5점 척도로 표시하게 하여 효과를 확인하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

하기 표 2에서 나타낸 바와 같이, 비교예 1 ~ 2의 경우는 처리후 5일, 10일 등과 같이 시간이 지남에 따라 그 효과가 현저히 감소하는 반면, 머무름 시간이 향상될 수 있는 본 발명에 따른 실시예 1 ~ 2 및 실시예 4 ~ 5의 경우는 체내에 유효성분의 머무름 시간이 향상되어 처리 5일 후 및 10일 후의 경우에도 우수한 주름 방지 및 보습 효과가 유지됨을 확인하였다.

Claims (10)

1. 하기 화학식 2로 표시되는 카르보디이미드계 화합물; 및 피부의 단백질 잔기와 공유결합이 가능한 관능기를 갖는 마이크로니들용 유효성분을 포함하는 머무름 시간이 향상된 마이크로니들용 조성물:
   [화학식 2]
   

   

   
   상기 화학식 2에서, n은 1 내지 100이고, m은 1 내지 100이다.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 마이크로니들용 유효성분은 분자 내에 카르복실기 또는 아민기를 포함하는 마이크로니들용 조성물.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 마이크로니들용 유효성분은 양모, 육모, 탈모 방지, 제모, 피부 주름 개선, 미백, 보습 및 영양으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 효능을 발휘하는 성분인 마이크로니들용 조성물.
   
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 단백질과 공유 결합하는 관능기는 이미도에스터, 아릴아자이드, 디아지린, 하이드록시메틸 포스핀, 펜타플루오로페닐에스터, 피리딜 디설파이드, 설포-하이드록시석신이미드 에스테르, 알콕시 아민, 하이드라자이드, 할로아세틸, 아자이드, 카보네이트, 알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드, 니트로페닐 카보네이트, 아지리딘, 이소시아네이트, 티오시아네이트, 에폭사이드, 트레실레이트, 숙신이미드, 하이드록시숙신이미딜 에스테르, 이미다졸, 옥시카보닐 아미다졸, 이민, 티올, 말레이미드, 비닐설폰, 에틸렌이민, 티오에테르, 아크릴로나이트릴, 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르, 디설파이드 및 케톤으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 마이크로니들용 조성물.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   전체 조성물 100 중량%에 카르보디이미드계 화합물이 0.001 내지 10 중량%로 포함되는 마이크로니들용 조성물.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   카르보디이미드계 화합물 및 마이크로니들용 유효성분이 캡슐화된 형태의 단일제로 제형화되거나 카르보디이미드계 화합물 및 마이크로니들용 유효성분이 각각 분리된 형태의 2제로 제형화된 마이크로니들용 조성물.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 1 항의 마이크로니들용 조성물을 포함하는 마이크로니들 패치.

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