KR102178353B1 - 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물 및 이 조성물을 이용한 패치 제조방법 - Google Patents

인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물 및 이 조성물을 이용한 패치 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피부에 부착하여 사용할 경우에 피부온도에 감응하는 하이드로겔이 졸상태로 변하면서 리포좀화된 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 혈당개선제를 지속적으로 용출시켜면서 경피약물전달성분에 의해 피부에 침투되게 함으로써 혈당수치를 낮추어 당뇨치료 효과를 얻을 수 있도록 한 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물 및 이 조성물을 이용한 패치 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물은 혈당개선제와 경피약물전달성분 및 피부온도에 감응하여 겔상태에서 졸상태로 변하는 하이드로겔 조성물을 혼합하되, 혈당개선제는 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 8:1:1의 중량비율로 혼합되어 조성되어 있고, 인지질과 0.2~1:1의 중량비율로 혼합된 상태에서 냉물질 위에 올려놓고 2~30분동안 1~3초 간격으로 초음파 처리과정을 거쳐 리포좀화시킨 혈당개선제이고, 상기 생약추출물은 맥문동과 갈근 및 숙지황이 각각 5:3:2의 중량비율로 혼합시켜 24시간 열수추출하여 획득한 추출물이며, 상기 경피약물전달성분은 중화과정을 거쳐 PH농도가 4.8~5.5인 폴리아크릴릭애씨드로 구성되며, 리포좀화된 혈당개선제 0.03~3중량%와, 경피약물전달성분인 폴리아크릴릭애씨드 45~55중량%와, 하이드로겔 조성물로서 아가 0.4~2중량%와, 수산화나트륨 0.01~0.5중량%와, 글리세린 5~20중량%와, 메틸프로판디올 2~15중량%와, 소듐폴리아크릴레이트 0.3~1중량%와, 알루미늄글리시네이트 0.05~0.5중량%와, 나머지는 정제수가 혼합되어 조성된다.

Description

인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물 및 이 조성물을 이용한 패치 제조방법{patch composition for diabetes mellitus and patch manufacturing method using the same}
본 발명은 피부에 부착하여 사용할 경우에 피부온도에 감응하는 하이드로겔이 졸상태로 변하면서 리포좀화된 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 혈당개선제를 지속적으로 용출시켜면서 경피약물전달성분에 의해 피부에 침투되게 함으로써 혈당수치를 낮추어 당뇨치료 효과를 얻을 수 있도록 한 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물 및 이 조성물을 이용한 패치 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 피부 접착용 패치는 신체 부위의 통증을 완화시키고 상처를 치료하거나 피부를 보호하기 위해 사용되었으며, 이러한 방법은 패치의 소재와 패치에 사용되는 약재를 개발하는 기술의 발전으로 인하여 의료, 미용 등의 다양한 산업분야에서 활용되었지만 그 활용범위는 매우 제한적이었다.
피부 접착용 패치는 피부조직 또는 관절에 약용작용을 위한 치료용 형태로 사용되거나 관절 및 근육의 운동력을 증가시키기 위해서 사용되는 것이 일반적이었다. 이와 같은 목적을 위하여 사용되는 접착용 패치는 피부와 접촉되는 일측면에 약물을 덫 발라 형성되며 약물의 약효가 피부를 통해 전달되거나 패치의 물리적인 힘으로 관절과 근육을 고정하여 운동성에 영향을 주도록 형성되었다.
또한, 종래의 시중에서 판매되는 피부 접착용 패치는 경구투입되는 약에 의해 발생되는 부작용이 없으며 피부를 통해 약물을 체내로 전달하므로 약효를 유지하거나 위장장애를 가진 사람들의 치료에 있어서 피부에 행하는 직접적인 치료방법으로 함께 병행되었다. 이의 대표적인 것들로는 파스나 금연패치 등이 있다.
한편, 5년 이상 장기간 경구 혈당 강하제를 투여한 일부 환자들은 치료 중에도 혈당이 잘 조절되지 않는 경우가 있고, 이것은 신장이나 간장의 기능에 이상이 있는 환자에게는 부작용을 수반한다. 이 경우 더 이상 경구 약제로 혈당 조절이 어려우므로 인슐린 주사 요법을 병용하거나 전환할 수 있다.
하지만 인슐린 주사요법의 경우 주기적으로 병원에 내원하여 주사를 맞아야 함에 따라 내원문제 등 여러 문제로 인해 불편하며, 일부 환자들의 경우에는 주사의 두려움이나 고통 때문에 인슐린 치료를 중단하거나 비 규칙적인 인슐린 치료의 병행으로 인해 그 효과를 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.
이에 인슐린 주사를 대체할 물질로 여러 가지 형태의 제제들이 많이 개발되고 있으며, 그 중 패치 형태의 제제는 피부를 통해 약물을 전달하는 시스템이므로 약물이 일정하게 피부를 투과하여 약효가 지속적으로 발현될 수 있도록 약물의 방출속도와 피부투과 속도를 조절해줄 수 있어서 많은 사용이 기대되고 있다.
일예로서, 당뇨병치료제를 내피에 도포하여 피부에 흡수되도록 한 패치가 등록특허공보 제1080203호에 개시되어 있다.
상기 특허는 일반 고분자 또는 생분해성 고분자가 용해된 용액을 전기방사 방법으로 나노섬유 시트 형상으로 제조하여 외층을 형성하고, 외층 상층에 약물제와 생분해성 고분자가 용해된 용액을 전기방사 방법으로 나노섬유 시트 형상으로 제조하여 내층을 형성하며, 그 내층의 상층에는 생리활성물질에 생분해성 고분자 또는 패치형 고분자가 용해된 용액을 전기방사 방법으로 나노섬유 시트 형상으로 제조하여 제2내층을 더 형성한 구조로 되어 있다.
그러나 상기 특허는 용액을 분사하면서 나노섬유시트로 형성한 것일 뿐 나노섬유시트를 이루는 약물제가 피부온도에 감응하여 장시간동안 지속적으로 전달되지는 못하며, 특히 약물제가 당뇨병치료제 등이 사용된다고만 기재되어 있을 뿐 구체적인 성분이 어떤 것인지를 알 수가 없다.
한편, 인슐린은 입자의 크기가 큰 고분자물질로서, 피부에 도포하거나 바르는 경우에 쉽게 침투되지 못하여 흡수력이 현저하게 떨어지게 되어 기대할만한 효과를 발휘하지 못하였다. 이러한 문제때문에 아직까지 인슐린 자체를 패치에 적용하지는 못하였다.
등록특허공보 제10-1080203호(2011.10.31., 다층의 나노섬유 시트로 이루어진 의료용 피부 패치) 공개특허공보 제10-2016-0144107호(2016.12.16., 피부를 통해 흡수되는 영양소가 포함된 피부부착형 양방향 기능성 음식패치) 등록특허공보 제10-1004140호(2010.12.20., 하이드로겔을 이용한 피부외용제의 제조방법)
이에 본 출원인은 피부에 부착하였을 때 혈당개선제의 손실없이 장시간동안 꾸준히 피부에 흡수시켜 줄 수 있는 패치를 제조하기 위해 다각적으로 연구를 수행한 결과, 혈당개선제를 초음파처리하여 리포좀화하는 과정에서 냉물질 위에 혈당개선제를 올려놓은 채로 초음파 처리하여 초음파 조사시 분할 후 빠르게 수축되면서 보다 단시간내에 리포좀화되는 것을 확인하였다.
또한, 인슐린에 코로솔산과 생약추출물로서 맥문동 갈근 및 숙지황을 혼합하여 조성한 경우에 혈당수치를 개선시켜 당뇨 치료효과를 높여줄 수 있다는 것을 확인하였다.
따라서, 인슐린과 코로손산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물은 혈당개선제와 경피약물전달성분 및 피부온도에 감응하여 겔상태에서 졸상태로 변하는 하이드로겔 조성물을 혼합하되, 혈당개선제는 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 8:1:1의 중량비율로 혼합되어 조성되어 있고, 인지질과 0.2~1:1의 중량비율로 혼합된 상태에서 냉물질 위에 올려놓고 2~30분동안 1~3초 간격으로 초음파 처리과정을 거쳐 리포좀화시킨 혈당개선제이고, 상기 생약추출물은 맥문동과 갈근 및 숙지황이 각각 5:3:2의 중량비율로 혼합시켜 24시간 열수추출하여 획득한 추출물이며, 상기 경피약물전달성분은 중화과정을 거쳐 PH농도가 4.8~5.5인 폴리아크릴릭애씨드로 구성되며, 리포좀화된 혈당개선제 0.03~3중량%와, 경피약물전달성분인 폴리아크릴릭애씨드 45~55중량%와, 하이드로겔 조성물로서 아가 0.4~2중량%와, 수산화나트륨 0.01~0.5중량%와, 글리세린 5~20중량%와, 메틸프로판디올 2~15중량%와, 소듐폴리아크릴레이트 0.3~1중량%와, 알루미늄글리시네이트 0.05~0.5중량%와, 나머지는 정제수가 혼합되어 조성된다.
또한, 본 발명의 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물을 이용한 패치 제조방법은 맥문동과 갈근 및 숙지황을 각각 5:3:2의 중량비율로 혼합하여 24시간 열수추출하여 생약추출물을 획득하는 제1단계: 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물을 8:1:1의 중량비율로 혼합하여 혈당개선제를 조성하고, 이렇게 조성된 혈당개선제를 인지질과 0.2~1:1의 중량비율로 혼합하여 리포좀 대상 혼합물을 조성하는 제2단계; 얼음이나 드라이아이스를 포함한 냉물질의 상부에 제1단계에서 혼합된 리포좀 대상 혼합물을 올려놓는 제3단계; 냉물질의 상부에 리포좀 대상 혼합물을 올려놓은 상태로 초음파 처리하여 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 나노입자로 쪼개어지면서 인지질에 둘러쌓이게 하여 리포좀화시켜 주는 제4단계; 폴리아크릴릭애씨드를 중화시켜 PH농도가 4.8~5.5가 되도록 중화과정을 거치는 제5단계; 리포좀화된 혈당개선제 0.03~3중량%와, 중화과정을 거친 폴리아크릴릭애씨드 45~55중량%와, 아가 0.4~2중량%와, 수산화나트륨 0.01~0.5중량%와, 글리세린 5~20중량%와, 메틸프로판디올 2~15중량%와, 소듐폴리아크릴레이트 0.3~1중량%와, 알루미늄글리시네이트 0.05~0.5중량%와, 나머지는 정제수를 혼합하여 기능성 하이드로겔 조성물을 조성하는 제6단계; 상기 단계를 거쳐 조성된 기능성 하이드로겔 조성물을 외면에 폴리우레탄이 접합된 부직포 및 신축성 원단의 내면에 도포한 후 55~65℃의 온도에서 60~80시간 열경화시켜 겔상태가 되게 형성한 후 설정된 형상으로 재단하는 제7단계;를 거쳐 패치로 제조하고, 상기 기능성 하이드로겔 조성물은, 교반기에 폴리아크릴릭애씨드를 투입한 후 정제수와 수산화나트륨을 투입하고, 여기에 아가를 투입하여 100℃로 가열시킨 정제수를 투입하여 교반하는 제1과정; 상기 제1과정을 거친 후 메틸프로판디올과 소듐폴리아크릴레이트와 리포좀화된 혈당개선제를 투입하여 교반한 후 탈포하는 제2과정; 상기 제2과정을 거친 후 알루미늄글리시네이트를 투입하여 교반해 놓은 글리세린을 용기에 투입하여 교반한 후 교반기에서 배출하여 액상의 기능성 하이드로겔 조성물을 획득하는 제3과정;을 거쳐 조성하게 된다.
상기의 조성물질로 조성된 본 발명의 당뇨치료용 경피약물전달 패치는 피부 온도에 감응하여 겔상태의 하이드로겔이 졸 상태로 변화되면서 리포좀화된 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물(맥문동, 갈근, 숙지황)이 용출되고 경피약물전달성분에 의해 피부속으로 침투되면서 혈당수치를 낮춰주어 혈당개선효과를 제공하게 되며, 특히 장시간 부착하여 사용하더라도 피부에 부작용이 없이 지속적으로 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물 성분이 용출되어 피부로 흡수될 수 있도록 해주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 피부에 부착한 패치에서 용출되는 혈당개선제의 용출량 그래프,
도 2는 본 발명에 따른 대조군과 실험군의 일별 혈당수치 그래프.
이하, 본 발명에 따른 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물 및 이 조성물을 이용한 패치 제조방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물은 피부를 통해 장시간동안 지속적인 흡수효과를 갖는 하이드로겔 조성물에 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물(맥문동, 갈근, 숙지황)을 유효성분으로 혼합하여 약물을 통한 인슐린의 공급없이 패치를 부착하는 것만으로 피부를 통해 장시간동안 지속적으로 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물(맥문동, 갈근, 숙지황)이 흡수되면서 코로솔산과 생약추출물에 의해 혈당수치가 상승되는 것이 억제되면서도 인슐린이 혈당수치를 낮추어 주도록 한 것이다.
유효성분으로 첨가되는 코로솔산(corosolic acid)은 인슐린과 유사한 작용을 하여 글루코오스를 세포내로 신속하게 흡수시켜 혈당을 감소시킴으로써 당뇨를 예방하고, 종양의 성장 및 증식을 막고, 혈관신생이나 전이를 봉쇄하는데 효능이 있는 것으로 알려져 있다.
코로솔산은 바나바잎에 2~3% 함유되어 있으며, 포도당 내 세포 흡수율을 45% 높이며, 특히 당뇨의 원인인 중성지방을 22%, 콜레스테롤을 4.8% 저하시키는 작용을 한다.
또한, 생약추출물로 첨가되는 맥문동은 백합과의 여러해살이풀로서 뿌리를 사용한다.
맥문동은 폐를 튼튼하게 하고 원기를 돋구며 체력을 증진시켜 기침과 천식 등 기관지염을 치유하는데 뛰어난 효과가 있으며, 자양강장에 좋고 혈당수치를 강하시켜 주는 효과가 있다.
또한, 갈근은 콩과의 덩굴식물 칡(Pueraria montana var. lobata: Pueraria lobata 로도 표기)의 말린 뿌리 또는 주피를 제거하고 말린 뿌리로서, 그 약성은 감(甘), 신(辛), 평(平)하며 비(脾), 위(胃)로 들어가 해표(解表), 수진(透疹), 생진(生津), 지사(止瀉)의 효능을 나타낸다. 약리작용으로는 해열작용, 혈압강하작용, 기억력증강, 뇌혈류량 증가, 관상동맥 확장작용, 심장기능 개선, 항부정맥 작용 등이 보고되었다(김호철, 한약약리학, 집문당, 92-94, 2001).
숙지황은 현삼과에 딸린 여러해살이 약용식물인 지황의 뿌리를 쪄서 말린 약재로서, 맛은 달면서도 쓴맛이 돌고 따뜻한 성질이 있어 혈을 보(補)하고 정(精:생명이 발생하고 활동하는 데 기본이 되는 물질)을 보충해서 허리와 무릎이 시리고 아픈 증상이나 월경이상, 어지럼증 등을 치료하고 머리를 검게 하는 효능이 있으며, 이외에도 강장, 열내림, 허약체질 및 결행성 질환에 효과가 있다.
그리고 숙지황에는 카탄폴이라는 성분이 있는데 이 성분이 혈당이 급격하게 상승하는 것을 막아주고 혈당을 조절해줌은 물론, 혈관기능을 강화시켜 주고 혈류의 흐름을 원활하게 해주는 기능이 있다.
상기 생약추출물은 맥문동과 갈근 및 숙지황을 각각 5:3:2의 중량비율로 혼합하고, 이를 24시간 열수추출하여 획득한다.
본 발명에서는 상기 코로솔산과 생약추출물이 인슐린과 함게 첨가되면서 혈당수치가 상승되는 것이 억제됨은 물론 인슐린과 함께 혈당수치를 낮춰주게 됨으로써, 단순히 인슐린에 의한 혈당 감소에 비해 대략 30%의 혈당수치 개선효과를 달성할 수 있는 것이며, 나아가 종래 인슐린의 사용량에 비해 더 적은 량의 인슐린을 사용하면서도 더 향상된 효과를 발휘할 수 있어 당뇨치료에 소요되는 비용부담을 줄여 줄 수 있는 효과가 있다.
하이드로겔 조성물은 경피약물전달성분과 피부온도에 감응하여 겔상태에서 졸상태로 변하는 물질로 조성된다. 경피약물전달성분로서 폴리아크릴릭애씨드 45~55중량%와, 하이드로겔 물질로서 아가 0.4~2중량%와, 수산화나트륨 0.01~0.5중량%와, 글리세린 5~20중량%와, 메틸프로판디올 2~15중량%와, 소듐폴리아크릴레이트 0.3~1중량%와, 알루미늄글리시네이트 0.05~0.5중량%와 나머지는 정제수가 혼합되어져 조성된다.
그리고 유효성분으로 혼합되는 혈당개선제는 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 8:1:1의 중량비율로 혼합되어 조성되는 것이고, 이 혈당개선제는 하이드로겔 조성물에 0.03~3중량%가 첨가되어 기능성 하이드로겔 조성물을 조성하게 된다.
혈당개선제는 0.03%보다 적게 첨가하면 첨가량이 너무 적음에 따라 기대할 만한 효과를 얻기 힘들고, 3중량%를 초과하여 첨가한 경우에는 그 양이 너무 많아 피부온도에 감응하여 용출되는 하이드로겔 조성성분의 용출시간내에 모든 량의 혈당개선제가 침투되지 못하고 남게 되며, 또한 흡수되어야 하는 양에 비해 월등한 양이 흡수될 수 있어 오히려 저혈당으로 인해 두근거림이나 두통 등의 문제가 발생될 가능성이 높다.
이때, 상기 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물은 입자의 크기가 상대적으로 큰 고분자이기 때문에 경피를 통한 흡수가 제대로 이루어지지 못하는 문제가 발생된다. 따라서 경피를 통한 원활한 흡수를 위해 초음파 처리하여 나노크기의 입자로 분할되어 진 것을 혼합하도록 하고, 이때 초음파 처리되어 분할된 입자가 다시 합쳐지지 않도록 리포좀화시켜 놓도록 한다.
이를 위해, 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 상기 혈당개선제는 인지질과 0.2 ~ 1 : 1의 중량비율로 혼합된 상태에서 초음파 처리과정을 거쳐 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 나노입자로 분할되어진 후 인지질에 둘러싸여 다시 합쳐지지 않고 리포좀화된 상태로 서로 분리된 상태로 구비되게 한다.
초음파 처리시에는 2~30분동안 1~3초 간격으로 3~5초간 초음파 처리할 수 있다.
여기서, 상기 혈당개선제와 인지질이 혼합된 혼상물에 초음파를 조사하여 리포좀화시키는 작업을 하는 경우, 혈당개선제와 인지질 혼합물을 냉물질의 상부에 올려놓은 상태에서 초음파 처리하도록 하여 빠른 시간내에 리포좀화시킬 수 있도록 한다.
기능성 하이드로겔 조성물에는 나노크기로 리포좀화된 혈당개선제(인슐린+코로솔산+생약추출물)가 혼합되어 있음으로써 패치로 제조하여 피부에 부착한 경우, 혈당개선제의 입자가 작음은 물론 리포좀화된 상태로 경피를 통과하여 그 내측으로 침투되어 효과적으로 흡수될 수 있는 것이며, 이로 인해 혈당개선제의 흡수율이 대폭 높아지게 되어 기대할 만한 효과를 발휘할 수 있게 된다.
한편, 상기 폴리아크릴릭애씨드는 중화과정을 거쳐 PH농도가 4.8~5.5가 된 것을 혼합한다.
그 이유는 피부의 표피는 약산성을 지니고 있는 반면에, 폴리아크릴릭애씨드는 PH농도가 대략 2인 산성을 지니고 있기 때문에 피부와 유사한 PH농도를 갖도록 하기 위한 것이며, 산성의 폴리아크릴릭애씨드를 상당량 혼합하여 사용하는 경우에는 피부온도가 감응하여 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 용출되더라도 PH농도차이로 인해 피부와의 친밀도가 저하됨으로써 인슐린이 효과적으로 침투되지 못함은 물론 피부트러블 등의 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 피부와의 친밀도를 높여주도록 하여 인슐린의 효과적인 침투를 가능하게 함은 물론 피부트러블 발생을 방지하기 위함이다.
상기한 바와 같은 당뇨치료용 리포좀화된 인슐린 경피약물전달 패치 조성물을 이용한 패치를 제조하는 과정을 살펴보면,
인슐린과 코로솔산 및 생약추출물을 8:1:1의 중량비율로 혼합하여 혈당개선제를 조성하고, 이 혈당개선제를 인지질과 0.2 ~ 1:1의 중량비율로 혼합하여 리포좀 대상 혼합물을 조성한 후 이 리포좀 대상 혼합물을 2~30분동안 1~3초 간격으로 3~5초간 초음파 처리하여 혈당개선제를 나노크기의 입자로 분할시켜 준 상태에서 인지질에 둘러싸여지게 하여 리포좀화시킨다.
이때, 초음파 처리하여 리포좀화시키는 경우에 냉물질의 상부에 리포좀 대상 혼합물을 올려놓은 상태로 초음파 처리하도록 한다.
그 이유는 초음파 처리를 통해 나노입자로 쪼개어져 인지질에 의해 리포좀화되는 경우에 나노크기로 쪼개어진 입자가 인지질에 둘러써여 리포좀으로 만들어지는 과정에서 냉물질에 의해 즉시 수축되면서 보다 단시간내에 리포좀 제조를 완료할 수 있는 것이며, 이에 따라 종래의 리포좀작업에 비해 생산량 및 생산속도가 2~3배 이상 개선되는 효과가 발휘하게 된다.
그리고 경피약물전달성분으로 폴리아크릴릭애씨드가 첨가되는데, 이 폴리아크릴릭애씨드는 중화과정을 거쳐 PH농도가 4.8~5.5가 된 것을 첨가한다.
기능성 하이드로겔 조성물을 조성하기 위해, 교반기에 리포좀화된 혈당개선제를 0.03~3중량% 첨가하고, 폴리아크릴릭애씨드 45~55중량%와, 하이드로겔 물질로서 아가 0.4~2중량%와, 수산화나트륨 0.01~0.5중량%와, 글리세린 5~20중량%와, 메틸프로판디올 2~15중량%와, 소듐폴리아크릴레이트 0.3~1중량%와, 알루미늄글리시네이트 0.05~0.5중량%와 나머지는 정제수를 첨가한 후 교반과정을 거쳐 혼합하여 기능성 하이드로겔 조성물을 조성한다.
상기한 조성비율로 된 기능성 하이드로겔 조성물의 조성과정은 총 3단계로 이루어진다.
제1단계에서는 교반기에 폴리아크릴릭애씨드를 투입한 후 정제수와 수산화나트륨을 투입하고, 여기에 아가를 투입하여 100℃로 가열해 놓은 정제수를 투입하여 교반하게 된다.
2단계에서는 리포좀화된 혈당개선제를 교반기에 투입하고, 메틸프로판디올과 소듐폴리아크릴레이트를 투입하여 교반한 후 탈포과정을 거친다.
3단계에서는 알루미늄글리시네이트를 투입하여 교반해 놓은 글리세린을 교반기에 투입하여 교반하여 기능성 하이드로겔 조성물을 조성하게 된다.
이렇게 조성된 기능성 하이드로겔 조성물은 외면에 폴리우레탄이 접합된 부직포 및 신축성 원단의 내면에 기능성 하이드로겔 조성물을 도포한 후 이형필름을 부착시킨다.
부직포의 외면에 폴리우레탄이 접합되어 있음에 따라 리포좀화된 혈당개선제를 포함한 기능성 하이드로겔 조성물이 부직포를 통해 외측으로 증발되는 것이 방지되며, 이때 혈당개선제가 인지질에 둘러싸여 리포좀화되어 있음으로써 경피를 통해 침투되는 과정에서 인슐린은 물론 코로솔산 및 생약추출물이 손실없이 침투되어져 최대한 흡수될 수 있게 된다.
상기 단계를 거친 후에는 겔상태로 제조하기 위해, 55~65℃의 온도에서 2~4일간 건조시켜 주고, 이후에는 설정된 형상으로 재단하여 패치로 제조하면 된다.
이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1] 기능성 하이드로겔 패치 제조
아래의 [표 1]과 같이 리포좀화된 혈당개선제(인슐린+코로솔산+생약추출물)과 하이드로겔 물질을 혼합하여 기능성 하이드로겔 조성물을 조성하였으며, 혈당개선제는 인지질과 혼합한 후 초음파 처리과정을 거쳐 나노크기로 분할되어 리포좀화된 것을 첨가하였다.
실시예 1은 혈당개선제(인슐린+코로솔산+생약추출물)와 폴리아클릭애씨드와 아가와 수산화나트륨과 글리세린과 메틸프로판디올과 소듐폴리아크릴레이트와 알루미늄글리시네이트와 정제수를 혼합하여 조성한 것이고, 비교예1은 실시예에서 메틸프로판디올을 빼고 글리세린만을 혼합하여 조성한 것이며, 비교예2는 실시예에서 글리세린을 빼고 메틸프로판디올만을 혼합한 것이며, 비교예3은 실시예에서 글리세린과 메틸프로판디올 2가지 성분 모두를 빼고 부틸렌글라이콜을 혼합한 것이며, 비교예4는 실시예에서 글리세린과 메틸프로판디올 2가지 성분 모두를 빼고 프로필렌글라이콜을 혼합한 것이다.
원료명 함량(중량%)
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 실시예
혈당개선제 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
폴리아크릴릭애씨드 49 49 49 49 49
아가 0.88 0.88 0.88 0.88 0.88
수산화나트륨 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
글리세린 15 - - - 10
메틸프로판디올 - 15 - - 5
부틸렌글라이콜 - - 15 - -
프로필렌글라이콜 - - - 15 -
소듐폴리아크릴레이트 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
알루미늄글리시네이트 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
정제수 34.07 34.07 34.07 34.07 34.07
합계 100 100 100 100 100
[실험예 1] 혈당개선제 용출실험
수용체 컴파트먼트(Receptor compartment)에 생리식염수를 채운 후 37℃로 예열하고, 이후 도너 컴파트먼트(Donor compartment)에 제작된 샘플을 무모마우스에서 채취한 피부에 부착하여 30분 간격으로 혈당개선제의 용출량을 확인하였다.
용출시험 결과는 도 1의 그래프에서 확인할 수 있으며, 실시예는 물론 비교예1 내지 비교예4 모두 시간이 지날수록 지속적으로 혈당개선제가 용출됨을 확인할 수 있었으며, 120분에 이르러 100% 용출됨을 확인할 수 있었다.
30분간격으로 용출 시험결과 혼합되는 용제에 따른 초기 용출량이 상이함을 확인하였으며, 용제로서 글리세린을 사용하였을 때 초기 용출값이 가장 높았으며 메틸프로판다이올을 사용하였을 때에 초기 용출값이 가장 낮았다. 그리고 글리세린과 메틸프로판다이올을 함께 사용하였을 때에 초기 용출값은 중간정도이나 30분간격으로의 용출량이 일정함을 확인할 수 있었다.
따라서, 글리세린과 메틸프로판다이올을 혼합하여 사용할 경우에 장시간동안 균일한 량으로 지속적으로 피부에 흡수될 수 있음을 기대할 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 2에는 혈당개선제로 첨가되는 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물을 모두 첨가하는 경우의 혈당수치와 인슐린과 코로솔산만 첨가한 경우의 혈당수지 및 코로솔산을 첨가하지 않고 인슐린만을 첨가한 경우의 혈당수치를 비교해놓은 그래프가 도시되어 있다.
[실험예 2] 혈당수치 측정
아래의 [표 2]는 마우스 실험의 실험군으로서, 혈당개선제로서 인슐린이 첨가된 경우(C), 코로솔산이 첨가된 경우(D), 인슐린과 코로솔산이 첨가된 경우(E), 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 첨가된 경우(F)의 4개군을 도표로 나타내었고, 대조군은 정상 마우스군(A), 알록산(alloxan monohydrate) 투여 마우스군(B)로 하였다.
C D E F
인슐린 ○ ○ ○
코로솔산 ○ ○ ○
생약추출물 ○
알로산 투여 마우스군의 마우스에게 매일 인슐린, 코로솔산, 인슐린+코로솔산, 인슐린+코로솔산+생약추출물이 함유된 패치를 2시간씩 4주간 매일 부착하였고, 1주일에 한번씩 혈당을 측정하였으며, 측정결과는 도 2와 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, C,D,E,F의 모든 실험군의 마우스 혈당수치가 낮아짐을 확인하였고, 코로솔산이 함유된 패치보다 인슐린이 함유된 패치를 부착한 마우스의 혈당수치가 조금 더 낮아졌음을 확인하였다.
또한, 인슐린과 코로솔산이 함유된 패치가 인슐린만이 함유된 패치보다 대략 20%정도 혈당수치가 낮아졌음을 확인하였고, 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 함유된 패치를 부착한 마우스의 경우에는 인슐린만이 함유된 패치보다 대략 30%정도 혈당수치가 낮아져 혈당개선에 상당한 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
이와 같이, 인슐린이나 코로솔산이 단독 함유나, 인슐린이나 코로솔산이 함께 함유된 패치에 비해 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 함유된 패치가 뚜렷한 혈당강하효과가 있는 것으로 나타났다.

Claims (2)

  1. 혈당개선제와 경피약물전달성분 및 피부온도에 감응하여 겔상태에서 졸상태로 변하는 하이드로겔 조성물을 혼합하되,
    혈당개선제는 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 8:1:1의 중량비율로 혼합되어 조성되어 있고, 인지질과 0.2~1:1의 중량비율로 혼합된 상태에서 냉물질 위에 올려놓고 2~30분동안 1~3초 간격으로 초음파 처리과정을 거쳐 리포좀화시킨 혈당개선제이고,
    상기 생약추출물은 맥문동과 갈근 및 숙지황이 각각 5:3:2의 중량비율로 혼합시켜 24시간 열수추출하여 획득한 추출물이며,
    상기 경피약물전달성분은 중화과정을 거쳐 PH농도가 4.8~5.5인 폴리아크릴릭애씨드로 구성되며,
    리포좀화된 혈당개선제 0.03~3중량%와, 경피약물전달성분인 폴리아크릴릭애씨드 45~55중량%와, 하이드로겔 조성물로서 아가 0.4~2중량%와, 수산화나트륨 0.01~0.5중량%와, 글리세린 5~20중량%와, 메틸프로판디올 2~15중량%와, 소듐폴리아크릴레이트 0.3~1중량%와, 알루미늄글리시네이트 0.05~0.5중량%와, 나머지는 정제수가 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물.
  2. 맥문동과 갈근 및 숙지황을 각각 5:3:2의 중량비율로 혼합하여 24시간 열수추출하여 생약추출물을 획득하는 제1단계:
    인슐린과 코로솔산 및 생약추출물을 8:1:1의 중량비율로 혼합하여 혈당개선제를 조성하고, 이렇게 조성된 혈당개선제를 인지질과 0.2~1:1의 중량비율로 혼합하여 리포좀 대상 혼합물을 조성하는 제2단계;
    얼음이나 드라이아이스를 포함한 냉물질의 상부에 제1단계에서 혼합된 리포좀 대상 혼합물을 올려놓는 제3단계;
    냉물질의 상부에 리포좀 대상 혼합물을 올려놓은 상태로 초음파 처리하여 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 나노입자로 쪼개어지면서 인지질에 둘러쌓이게 하여 리포좀화시켜 주는 제4단계;
    폴리아크릴릭애씨드를 중화시켜 PH농도가 4.8~5.5가 되도록 중화과정을 거치는 제5단계;
    리포좀화된 혈당개선제 0.03~3중량%와, 중화과정을 거친 폴리아크릴릭애씨드 45~55중량%와, 아가 0.4~2중량%와, 수산화나트륨 0.01~0.5중량%와, 글리세린 5~20중량%와, 메틸프로판디올 2~15중량%와, 소듐폴리아크릴레이트 0.3~1중량%와, 알루미늄글리시네이트 0.05~0.5중량%와, 나머지는 정제수를 혼합하여 기능성 하이드로겔 조성물을 조성하는 제6단계;
    상기 단계를 거쳐 조성된 기능성 하이드로겔 조성물을 외면에 폴리우레탄이 접합된 부직포 및 신축성 원단의 내면에 도포한 후 55~65℃의 온도에서 60~80시간 열경화시켜 겔상태가 되게 형성한 후 설정된 형상으로 재단하는 제7단계;를 거쳐 패치로 제조하고,
    상기 기능성 하이드로겔 조성물은, 교반기에 폴리아크릴릭애씨드를 투입한 후 정제수와 수산화나트륨을 투입하고, 여기에 아가를 투입하여 100℃로 가열시킨 정제수를 투입하여 교반하는 제1과정;
    상기 제1과정을 거친 후 메틸프로판디올과 소듐폴리아크릴레이트와 리포좀화된 혈당개선제를 투입하여 교반한 후 탈포하는 제2과정;
    상기 제2과정을 거친 후 알루미늄글리시네이트를 투입하여 교반해 놓은 글리세린을 용기에 투입하여 교반한 후 교반기에서 배출하여 액상의 기능성 하이드로겔 조성물을 획득하는 제3과정;을 거쳐 조성하는 것을 특징으로 하는 인슐린과 코로솔산 및 생약추출물이 혼합된 당뇨치료용 경피약물전달 패치 조성물을 이용한 패치 제조방법.
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