KR20090079714A - 경피 투여용 다중 약물 전달 장치 - Google Patents

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KR20090079714A
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drug delivery
electrode
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정지영
심배선
황인식
양상식
정호 박 제임스
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케이엠에이치 주식회사
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Abstract

약물 함유 전극부 및 상대 전극부를 구비하는 이온토포레시스 장치에 있어서, 상기 약물 함유 전극부가
전극;
전극 상에 적층되고 피부에 부착하기 위한 약물 함유 패치; 및
상기 약물 함유 패치 표면상에 말단이 노출되도록 전극 상에 고정 분포된 다수의 폐쇄형 마이크로 니들 어레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치인 제 1 약물 공급부, 및
상기 약물 함유 전극부의 전극의 바깥면에 위치하는 약물 저장 챔버;
상기 약물 함유 패치의 표면상에 니들의 말단이 노출되고 상기 약물 저장 챔버에 니들의 개시부가 연결되어 약물 저장 챔버 중의 약물을 중공을 통해 제공할 수 있는 중공형 마이크로 니들;
상기 약물 저장 챔버로부터 중공형 마이크로 니들을 통해 필요시 소정의 약물을 제공할 수 있도록 하는 마이크로 펌프를 구비하는 제 2 약물공급부
를 포함하는 경피 투여용 다중 약물 전달 장치를 제공한다.

Description

경피 투여용 다중 약물 전달 장치{Transdermal multiple drug delivery device}
본 발명은 경피 투여용 다중 약물 전달 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 효율적인 이온토포레시스 장치를 구비한 서방성 약물 전달부 및 약물 저장소 및 중공형 마이크로 니들을 구비한 장치를 속방성 약물 전달부를 포함하는 경피 투여용 다중 약물 전달 장치에 관한 것이다.
피부는 외부의 자극이나 화학물질로부터 몸을 보호해주는 역할을 담당하므로 대부분의 물질이 피부를 통과하기는 어렵다. 그러나, 적절한 지용성과 수용성이 있으며 분자량이 작은 물질은 피부를 투과할 수 있다. 피부를 통한 약물 송달 시스템(TDDS)에 의해 약물을 피부를 통해 전달하게 되면, 경구투여 시 흡수에 영향을 미치는 위장관 내의 pH, 위장관내 체류시간, 위장관의 운동성, 위장관 내의 세균, 음식물 등에 의한 변화를 피할 수 있다. 그리하여, 위장관 내의 효소에 의해 분해가 많이 되는 약물의 생체이용율을 높일 수 있다. 또한, 경구투여 시 발생되는 간 대사에 의한 초회 통과 대사를 방지할 수 있고 약물에 의한 위장관 장애를 방지할 수 있으며, 약물을 장시간에 걸쳐 지속적으로 전달시켜 줌으로써 약물의 농도를 유효 농도 이상으로 유지시켜 약효를 지속적으로 발현시킬 수 있다.
이러한 경피 투여에 의한 장점에도 불구하고, 실제로 상품화된 제품은 많지 않으며, 가장 큰 이유는 피부가 대부분의 약물에 대한 장벽 역할을 하기 때문이다. 그리하여, 과거 TDDS의 개발은 제형의 개발에 중점을 두었으나, 근래의 연구는 주로 피부의 낮은 투과성을 극복하기 위한 연구에 중점을 두어 흡수 촉진제의 개발에 관심이 기울여 졌다. TDDS에서 약물의 전달 효율을 증대시키기 위하여 흡수 촉진제를 사용하더라도 분자량이 500 이하의 작고 소수성인 약물만이 적용 가능한 것으로 제한되어, 인슐린과 같은 거대 분자에 적용시키는데는 한계가 있었다. 그리하여, 투과촉진제를 사용해 피부 저항성을 감소시키는 대신 투과를 일으키는 원동력(driving force)를 증대시키는 방법으로서 이온토포레시스 장치가 개발되었다.
이온토포레시스 장치는 직류 전류 또는 맥파형 전류를 인가하여 피부를 통해 약물 또는 생리활성성분을 투여하는 방법으로서 기존의 농도 구배에 따른 단순확산에 의한 패치에 비해 수배에서 수십 배의 피부투과효과를 나타내며, 수용성 약물 및 분자량이 큰 펩티드 약물에도 적용이 가능하다. 이러한 이온토포레시스는 일반적으로 2 개의 전극, 즉 도너전극(약물저장전극) 및 리셉터 전극(상대전극)을 환자의 피부에 부착하고, 각각의 전극은 도선을 통해 마이크로프로세서 제어 전기 기구에 연결된다. 약물은 도너 전극의 밑에 놓이고, 전기 기구를 작동시켜 전류를 인가시키면 도너 전극의 약물이 신체에 침투된다. 이러한 이온토포레시스 장치는 계속 연구되어 보다 간편하고 효율적으로 적용할 수 있는 방법으로 개발되어 왔다.
한국특허공개 2000-71103에 따르면, 전원을 지지체에 구비시키고, 당해 지지 체의 동일 평면상에 도너와 리셉터 양자 사이에 절연용 공역부를 개재시켜 배치하여 일체 구조체로 하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스용 디바이스가 개발되었다.
또한, 한국특허공개 2005-0103941에 따르면, 더 나아가 이온토포레시스 장치의 모든 구성 요소를 결합한 소형 피부부착 패치 형태로 제작한 이온토포레시스가 개발되었다. 이외에도 매우 다양한 형태로 이온토포레시스가 개발되어 왔으나, 인슐린과 같은 분자량이 큰 물질을 인체가 필요로 하는 양만큼 충분히 전달시킬 수 없어 문제가 있다.
이에, 본 발명자들은 피부를 통한 약물의 투여시 약물의 충분한 전달과 함께, 긴급하게 약물이 필요한 경우나 약물을 지속적으로 제공할 필요 없이 필요한 경우에만 약물을 전달할 필요가 있으므로, 이러한 두 가지 이상의 약물을 간편하게 투여할 수 있는 제제의 필요성을 인식하게 되었다.
그리하여 연구 노력한 결과, 본 발명자들은 종래의 이온토포레시스 장치의 피부에 부착되는 약물 저장 패치의 표면 상에 다수의 폐쇄형 마이크로 니들이 노출되도록 전극상에 고정시키고, 별도의 약물 챔버로부터 약물을 중공형 마이크로 니들을 경유하여 신속하게 제공할 수 있는 별도의 장치를 상기 이온토포레시스 장치에 결합함으로써, 피부를 통한 약물의 투과를 촉진시키고, 필요에 따라 동일하거나 다른 약물을 신속하게 투여할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 피부를 통한 약물의 투과를 촉진시키고, 필요에 따라 동일하거나 다른 약물을 신속하게 투여할 수 있는 이온토포레시스 장치를 이용한 경피 투여용 다중 약물 전달 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 또 다른 목적은 상기 경피 투여용 다중 약물 전달 장치를 포함하는 인슐린 제제와 항암제 제제를 제공하는 것이다.
본 발명은 이온토포레시스 장치에 의해 약물을 경피로 전달하는 경피 투여용 약물 전달 장치에 관한 것으로서, 종래의 이온토포레시스 장치의 약물 저장 패치의 표면에 폐쇄형 마이크로 니들이 노출도록 폐쇄형 마이크로 니들이 전극에 부착된 이온토포레시스 장치를, 상기 이온토포레시스 장치와 결합되어 필요시 신속하게 약물을 공급할 수 있는 별도의 약물 공급부와 조합한 형태의 경피 투여용 다중 약물 전달 장치를 제공한다.
상기 별도의 약물 공급부는 약물 저장 챔버, 중공형 마이크로 니들, 및 마이크로 펌프를 구비한다. 상기 약물 저장 챔버는 상기 이온토포레시스 장치의 약물 저장 전극의 배면(약물 함유 패치가 부착된 면의 반대면)에 위치하고, 상기 중공형 마이크로 니들은 상기 이온토포레시스 장치의 약물 저장 패치의 표면상에 니들의 말단이 노출되도록 하고 상기 약물 저장 챔버에 니들의 개시부가 연결되도록 위치하여 약물 저장 챔버 중의 약물을 중공을 통해 피부로 제공할 수 있다. 상기 마이크로 펌프는 소정의 양의 약물을 약물 저장 챔버로부터 중공 마이크로 니들을 통해 피부로 투여하는 것을 가능하게 한다.
따라서, 본 발명이 제공하는 경피 투여용 다중 약물 전달 장치는
약물 함유 전극부 및 상대 전극부를 구비하는 이온토포레시스 장치에 있어서, 상기 약물 함유 전극부가
전극;
전극 상에 적층되고 피부에 부착하기 위한 약물 함유 패치; 및
상기 약물 함유 패치 표면상에 말단이 노출되도록 전극 상에 고정 분포된 다수의 폐쇄형 마이크로 니들 어레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치인 제 1 약물 공급부, 및
상기 약물 함유 전극부의 전극의 배면에 위치하는 약물 저장 챔버;
상기 약물 함유 패치의 표면상에 니들의 말단이 노출되고 상기 약물 저장 챔버에 니들의 개시부가 연결되어 약물 저장 챔버 중의 약물을 중공을 통해 제공할 수 있는 중공형 마이크로 니들;
상기 약물 저장 챔버로부터 중공형 마이크로 니들을 통해 필요시 소정의 약물을 제공할 수 있도록 하는 마이크로 펌프를 구비하는 제 2 약물공급부
를 포함한다.
본 발명에 따른 상기 경피 투여용 다중 약물 전달 장치에서 상기 제 1 약물 공급부 및 제 2 약물 공급부는 일체형인 것이 바람직하다. 제 2 약물 공급부의 약물 저장 챔버가 제 1 약물 공급부의 전극의 배면에 인접하여 위치함으로써 일체형을 이룰 수 있다. 제 1 약물 공급부 및 제 2 약물 공급부가 일체형을 이룸으로써 보다 간편하게 피부를 통한 약물 전달에 사용할 수 있다.
상기 제 2 약물 공급부는 1 개 존재할 수도 있으나, 복수개 존재할 수도 있다. 그리하여, 약물 챔버를 1 개 이상으로 하여 동시에 2 개 이상의 약물을 하나의 제제로서 제제화 할 수도 있다.
상기 제 1 약물 공급부에서 전극 상에 적층되어 위치하는 약물 저장 패치는 이온토포레시스의 분야에 이용되는 임의의 약물 함유 패치가 이용될 수 있으며, 함유되는 약물을 안정화 할 수 있고 전류에 대한 저항체로서 작용하지 않는 것이 이용될 수 있다. 바람직하게는 약물이 함유된 하이드로겔 형태의 약물 함유 패치가 이용될 수 있다. 약물 함유 패치로서 이용될 수 있는 하이드로겔은 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리글리콜 디메타크릴레이트(poly glycol dimethyacrylate), 폴리스티렌 설포메이트(poly styrene sulfonate) 등이 있으며, 그러한 예가 Hyun-Woo Kim, Young-Chang Nho, and Tae-Il Son, "Preparation of pH/Thermo-Responsive Hydrogels by Irradiation and Their Controlled Release in Intestinal Delivery system, J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol 14, No. 3, 268~274(2003), Ki Dong Park, Seo Young Jeong, and Young Ha Kim, Hydrogels for Drug Delivery System: Colon-Specific Delivery, J. Kor . Pharm . Sci ., Vol. 22, No. 4, 251~266(1992)에 기재되어 있다.
상기 폐쇄형 마이크로 니들은 및 중공형 마이크로 니들은 피부에 침투되어 생체에 유해한 영향을 주지 않는 생체 적합성이면서 단백질이 흡착되지 않는다면, 임의의 소재로 제조된 마이크로 니들이 이용될 수 있으며, 대표적으로 생체 적합성 고분자로 제조된 마이크로 니들이 이용될 수 있다. 적용 가능한 생체 적합성 고분자의 예로는 폴리락타이드(PLA,Polylactide), 폴리락타이드글리콜라이드 공중합체(PLGA,Polylactide-co-glycolide), 폴리카프로락톤(PCL,Polycaprolactone), 또는 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate), 또는 폴리에테르이미드(PEI, Polyetherimide) 등이 있다. 상기 전극상에 고정 분포된 다수의 폐쇄형 마이크로 니들 어레이는 약물 함유 패치를 피부에 접촉시킬 때, 폐쇄형 마이크로 니들이 피부를 침투하여 피부의 장벽을 낮춤으로써, 전류를 인가하여 이온토포레시스를 적용시킬 때 약물의 피부를 통한 투과를 보다 용이하게 한다. 또한, 상기 약물 함유 패치를 피부에 접 촉시킬 때 상기 중공형 마이크로 니들 또한 피부를 침투하게 되어 약물 저장 챔버 중에 수용되어 있는 약물의 피부를 통한 직접적인 주입을 가능하게 한다.
상기 폐쇄형 마이크로 니들 및 중공형 마이크로 니들의 형태는 상기 약물 함유 패치를 피부에 접촉시킬 때 니들의 말단이 피부를 침투할 수 있기만 하면 어떠한 형태일 수도 있으며, 예를 들어 원추형, 각주형, 또는 원주형일 수 있다.
상기 마이크로 니들의 길이는, 약물 함유 패치를 피부에 접촉시킬 때 상기 각각의 마이크로 니들의 말단이 피부를 침투하여 약물의 투과를 촉진시키면서 피부의 통점을 자극시키지 않을 정도의 길이인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 폐쇄형 마이크로 니들은 제작되는 약물 함유 패치의 두께에 따라 달라질 수 있으며, 상기 중공형 마이크로 니들의 길이는 약물 함유 패치의 두께뿐만 아니라 전극의 두께에 따라 달라질 수 있다. 상기 폐쇄형 마이크로 니들 또는 중공형 마이크로 니들이 상기 약물 함유 패치 표면상에 노출되는 길이는 각각 독립적으로 200 내지 500 ㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 경피 투여용 약물 전달 장치에서 제 2 약물 공급부는 약물 저장 챔버중에 저장된 약물을 마이크로 펌프에 의해 조절된 소정의 양만큼, 상기 약물함유 패치를 피부에 부착 시 피부를 침투한 중공형 마이크로 니들을 통해 피부에 신속하게 투여할 수 있다.
상기 제 2 약물 공급부를 구성하는 약물 저장 챔버는 그 소재를 약물의 상태를 확인할 수 있도록 투명 재질로 하는 것이 바람직하다. 그리 함으로써, 마이크로 펌프에 의해 투여된 약물의 양을 대략적으로 가늠할 수 있으며 약물의 존재 여 부도 쉽게 확인할 수 있다. 상기 투명 재질은 살균처리된 된 것으로서, 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 이용될 수 있다.
상기 제 2 약물 공급부를 구성하는 마이크로 펌프는 약물 저장 챔버중에 저장된 약물을 피부에 침투된 중공형 마이크로 니들을 통해 피부를 통해 약물을 투입하는 역할을 할 뿐만 아니라, 투입되는 약물의 양을 조절하는 역할을 수행한다. 이러한 마이크로 펌프는 상기 약물 저장 챔버 및 중공형 마이크로 니들이 접해있는 부위에 위치할 수 있다. 이러한 마이크로 챔버는 첨단 의학, 화학, 바이오 분야에 요구되는 초소형 종합 화학 분석 장치, 랩온어칩 등에 적용할 수 있는 극미량의 유체를 이송하는 것으로 알려져 있는 마이크로 챔버가 이용될 수 있으며, 일정량의 유체를 조절하여 공급할 수 있다면 특정 작용방식에 한정되지 않는다. 이러한 마이크로 챔버로는 예를 들어 한국특허공개 2007-38779 또는 2005-79557 등에 기재된 챔버가 이용될 수 있으며, 대표적으로 열에 의해 데어진 공기의 팽창에 의해 일정량의 유체를 밀어내는 형태인 열공압형 마이크로펌프나 압전센서에 가하여주는 주파수를 조절하므로써 유속을 조절할 수 있는 압전형 구동기(piezoelectric actuator)를 이용한 형태가 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 다중 약물 전달 장치는 제 1 약물 공급부의 약물 함유 패치 및 제 2 약물 공급부의 약물 저장 챔버 각각에 저장되는 약물이 동일할 수도 있으나, 바람직하게는 서로 달리할 수 있다. 약물 함유 패치 및 약물 저장 챔버에 저장된 약물의 종류를 달리함으로써, 서로 혼합할 경우 효과가 떨어지는 두 가지 이상의 약물을 하나의 제제로서 제제화 할 수도 있다. 또한 더욱 바람직하게는, 시 간차를 두고 인체에 투여할 필요성이 있는 두 가지 이상의 약물, 즉 속효성 약물 및 지속성 약물을 하나의 제제로서 제제화할 수 있다. 시간차를 두고 인체에 투여할 필요성이 있는 약물로는 예를 들어 인슐린이 있다.
따라서, 본 발명은 다른 측면에 있어서, 상기 본 발명에 따른 다중 약물 전달 장치를 포함하는 인슐린 제제를 제공한다.
인슐린은 지속성 인슐린 및 속효성 인슐린으로 구분될 수 있으며, 당뇨병 환자의 경우 평상시에는 지속성 인슐린의 투여를 필요로 하나 음식물을 섭취하여 혈당이 급작스럽게 증가할 경우에는 신속한 효과를 위해 속효성 인슐린의 투여가 필요하다. 본 발명이 제공하는 상기 인슐린 제제는 지속성 인슐린은 약물 함유 패치에 함유시켜 평상시에 일정량을 투여하거나 이온토포레시스 장치의 전류의 조절에 의해 투여량을 조절할 수 있으며, 속효성 인슐린은 약물 저장 챔버에 포함시켜 식사에 따라 혈당의 급작스런 변화가 있을 때마다 필요 시에 약물 저장 챔버 내의 속효성 인슐린의 소정량을 마이크로 챔버의 구동에 의해 피부에 침투되는 중공형 마이크로 니들을 통해 경피적으로 투여함으로써 상황에 따라 적절한 약물을 투여할 수 있다. 이와 같이, 속효성 인슐린과 지속성 인슐린을 하나의 제제로서 제제화 함으로써, 환자가 처한 상황에 맞게 인슐린의 투여를 간편하게 할 수 있으며, 인슐린 처방을 받는 당뇨병 환자에 있어서 인슐린 펜이나 침으로부터의 심미적 불안감 및 감염 등을 방지할 수 있어 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 다중 약물 전달 장치는 약물 함유 패치에는 표적으로 하는 질병의 치료용 약물이 함유되고, 약물 저장 챔버에는 상기 치료용 약물에 의 한 부작용 치료제가 저장되도록 하여, 두 가지 이상의 약물을 하나의 제제로 제제화 할 수 있다. 이러한 약물로서, 대표적으로 항암제 및 그로 인한 부작용 억제 약물이 있다.
따라서, 본 발명은 또 다른 측면에 있어서, 상기 본 발명에 따른 다중 약물 전달 장치를 포함하는 항암제 제제를 제공한다.
항암제는 암 환자를 치료하기 위해 불가피하게 사용되어야 하는 화학요법제이지만, 다수의 항암제가 오심, 구토 등의 부작용을 유발하는 것으로 알려져 있다. 이로 인해 항암제 투여를 받는 환자들은 구토로 인해 식욕이 감퇴되고 항암체 치료를 기피하게 되는 등 문제가 있어, 항암제에 의해 유발되는 구토를 치료하기 위해 구토 억제제를 병용하여 투여하는 경우가 많다. 상기 본 발명이 제공하는 항암제 제제는 약물 함유 패치에는 항암제를 함유시키고, 약물 저장 챔버에는 구토 억제제를 저장시킴으로써, 항암제를 이온토포레시스에 의해 지속적으로 경피 투여하여 항암치료를 수행하면서, 투여된 항암제에 의해 오심, 구토 등이 발생될 경우에는 마이크로 펌프의 구동에 의해 약물 저장 챔버 중의 구토 억제제를 경피로 직접적으로 소정의 양만큼 투여하여 부작용을 경감시킬 수 있다.
상기 약물 함유 패치에 함유될 수 있는 항암제의 예로는 시스플라틴, 다카르바진, 카르보플라틴, 사이크로포스파마이드, 도노루비신, 아드리아마이신, 에피루비신, 이다루비신, 시타리빈, 또는 이들의 조합이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 약물 저장 챔버에 저장될 수 있는 항구토제로는 트로피세트론, 온단세트론, 아프레피탄트, 메토클로프라마이드, 코르티코스테로이드, 또는 이들의 조합 이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 약물 저장 챔버에는 항구토제 외에, 약물 함유 패치에 함유된 항암제의 종류에 따라 발생될 수 있는 다른 부작용을 치료할 수 있는 임의의 약물이 함유될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 약물 전달 장치에서, 제 1 약물 전달부는 통상의 이온토포레시스를 제조하는 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 다만, 약물 함유 패치를 제작 시, 다수의 폐쇄형 마이크로 니들 어레이와 일체형이 되도로 제작한 다음, 후막 처리된 평판형 전극의 표면에 고정시켜 제작할 수 있다. 상기 마이크로 니들 어레이는 다수의 마이크로 니들의 배열되어 있는 기판을 니들 사이를 천공 처리함으로써 제작할 수 있다. 상기 평판형 전극은 예를 들어, Ag/AgCl, Pt, Au와 같은 전도성 잉크를 전도성 필름 위에 후막 처리함으로써 제작할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 다른 다중 약물 전달 장치는 종래의 이온토포레시스 장치의 약물 함유 전극에 폐쇄형 마이크로 니들 어레이를 니들의 말단이 약물 패치의 표면에 노출되도록 배치시켜 이온토포레시스에 의한 약물 전달을 효율적으로 할 수 있다. 또한, 이온토포레시스 장치와는 별도로 약물 저장 챔버, 중공형 마이르코니들, 및 마이크로 펌프를 구비하는 제 2 약물 공급부를 구비하여 필요시 동일 약물 또는 다른 약물을 필요한 양만큼 경피로 직접적으로 투여할 수 있다. 따라서, 2 가지 이상의 약물을 하나의 제제로 경피적으로 간편하게 효과적으로 투여할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 바람직한 구현예를 들어 설명한다. 그러나, 이들 구현예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 구현예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 약물 전달 장치의 단면도로서, 약물 전달 장치의 제 1 약물 공급부에서 약물 함유 전극부를 제외한 나머지 부분은 통상적인 종래의 기술에 해당하므로 생략하였다.
도 1은 제 1 약물 공급부(10)에 해당하는 이온토포레시스 장치의 약물 함유 전극부의 전극(13)의 배면에 제 2 약물 공급부(20)의 약물 저장 챔버(21)가 인접하여 배치되어 일체형을 이룬 형태이다.
제 1 약물 공급부(10)에 해당하는 이온토포레시스의 약물 함유 전극부는 전극(13) 상에 약물 함유 패치(11)가 적층되어 있으며, 다수의 폐쇄형 마이크로 니들(12)의 어레이가 전극(13) 상에 고정되어 수직으로 분포하고 있으며 그 말단(12a)이 약물 함유 패치의 표면에 노출되어 있다. 이와 같은 약물 함유 전극부는 우선 마이크로 니들 어레이의 사이를 천공을 하여 마이크로 니들 사이에 공간이 형성된 마이크로 니들 어레이를 약물을 포함한 하이드로겔과 일체형이 되도록 제작하고 이를 전극의 표면에 고정시켜 제조한다. 전극은 Ag/AgCl, Pt, 또는 Au와 같은 전도성 잉크를 후막처리 하여 제조한다. 제 1 약물 공급부의 전극에 일정 전류를 인가하기 위하여 전류를 인가할 수 있는 전선을 전극(13)의 약물 함유 패치가 부착되지 않은 배면에 접착하여 부착한다(미도시).
제 2 약물 공급부는 약물 저장 챔버(21), 중공형 마이크로 니들(22) 및 마이 크로 펌프(미도시)를 구비한다. 약물 저장 챔버(21)는 제 1 약물 공급부의 전극(13)의 배면에 인접하여 위치하고, 중공형 마이크로 니들(22)은 약물 함유 패치(11)의 표면 상에 니들의 말단(22a)가 노출되고 약물 저장 챔버(21)에 니들의 개시부가 연결되어 약물 저장 챔버(21) 중의 약물을 중공(22b)를 통해 경피적으로 투여할 수 있도록 배치되어 있다.
그리하여, 제 1 약물 공급부(10)의 약물 함유 패치(11)과 제 2 약물 공급부의 약물 저장 챔버(21)에 서로 동일 약물 또는 다른 약물을 담지시키거나 채움으로써 다중 약물 전달 장치로서 작용할 수 있게 된다.
상기 도 1에 나타낸 약물 전달 장치를 피부에 접촉시키면 피부를 통해 마이크로 니들(12, 22)의 말단(12a, 22a)이 피부에 침투하게 된다. 직류 또는 맥류의 전류를 인가하여 주면, 약물 함유 패치(11)에 함유된 약물이 이온토포레시스 작용에 의해 경피를 통해 일정한 속도로 유입될 수 있으며, 약물 함유 패치(11)의 표면에 노출된 폐쇄형 마이크로 니들의 말단에 의해 피부의 투과 장벽이 낮아져 통상의 이온토포레시스 장치에 비해 약물의 전달이 효율적으로 이루어질 수 있다. 또한, 도 1의 제 2 약물 공급부(20)의 약물 저장 챔버(21)에 저장된 약물은 필요시 마이크로 펌프를 작동시킴으로써 원하는 소정의 양의 약물을 피부에 침투된 중공형 마이크로 니들(22)의 중공(22b)를 통해 경피로 투여할 수 있다. 그리하여, 약물 패치(11) 및 약물 챔버(21)에 저장되는 약물을 동일하게 할 경우에는 다량의 투여와 지속적인 투여를 필요에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 약물을 달리하게 되면 약물 패치(11)에 함유된 약물은 이온토포레시스 장치의 전류 인가를 조절함으로써 약 물 투여의 조절이 가능하며, 약물 챔버에 저장된 별도의 약물을 필요에 따라 간편하게 마이크로 펌프를 작동시킴으로써 약물을 투여함으로써 서로 다른 약물을 하나의 일체화된 제제에서 필요에 따라 시간차을 두어 투여할 수 있다.
도 2는 본 발명의 약물 전달 장치의 또 다른 구현예의 단면도로서, 도 1에 나타낸 약물 전달 장치와는 제 2 약물 공급부를 2 개 구비한다는 점에 있어서 차이가 있다.
제 1 약물 공급부(100)에 해당하는 이온토포레시스의 약물 함유 전극부는 전극(130) 상에 약물 함유 패치(110)가 적층되어 있으며, 다수의 폐쇄형 마이크로 니들(120)의 어레이가 전극(130) 상에 고정되어 수직으로 분포하고 있으며 그 말단(120a)이 약물 함유 패치의 표면에 노출되어 있다. 제 1 약물 공급부의 전극에 일정 전류를 인가하기 위하여 전류를 인가할 수 있는 전선을 전극(130)의 약물 함유 패치(110)가 부착되지 않은 배면에 접착하여 부착한다(미도시).
제 2 약물 공급부(210, 310)는 약물 저장 챔버(210, 310), 중공형 마이크로 니들(220, 320) 및 마이크로 펌프(미도시)를 구비한다. 약물 저장 챔버(210, 310)는 제 1 약물 공급부의 전극(130)의 배면에 인접하여 위치하고, 중공형 마이크로 니들(220, 320)은 약물 함유 패치(110)의 표면 상에 니들의 말단(220a, 320a)이 노출되고 약물 저장 챔버(210, 310)에 니들(220, 320)의 개시부가 연결되어 약물 저장 챔버(210, 310) 중의 약물을 중공(220b, 320b)를 통해 경피적으로 투여할 수 있도록 배치되어 있다.
그리하여, 제 1 약물 공급부(100)의 약물 함유 패치(110)과 제 2 약물 공급 부의 2 개의 약물 저장 챔버(210, 310)에 서로 동일 약물 또는 다른 약물을 담지시키거나 채움으로써 다중 약물 전달 장치로서 작용할 수 있게 된다. 제 2 약물 공급부를 2 개를 구비하고 있으므로, 약물 함유 패치(110)과 제 2 약물 공급부의 2 개의 약물 저장 챔버(210, 310)에 서로 다른 약물을 채울 경우, 예를 들어 약물 함유 패치(110)에는 항암제를 함유시키고, 약물 저장 챔버 중 하나(210)에는 항구토제를 저장시키고, 약물 저장 챔버 중 다른 하나(310)에는 항암제의 또 다른 부작용인 식욕부진을 치료하기 위한 식욕 촉진제를 저장시킴으로써 보다 다원적으로 약물을 투여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 약물 전달 장치의 단면도이다.
도 2는 제 2 약물 공급부가 2개인 본 발명에 따른 약물 전달 장치의 일 구현 예의 단면도이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
10, 100: 제 1 약물 공급부
11, 110: 약물 함유 패치
12, 120 : 폐쇄형 마이크로 니들
12a, 120a: 폐쇄형 마이크로 니들 말단
13: 전극
20, 200: 제 2 약물 공급부
21, 210, 310: 약물 저장 챔버
22, 220, 320: 중공형 마이크로 니들
22a, 220a, 320a: 중공형 마이크로 니들 말단
22b, 220b, 320b : 중공형 마이크로 니들의 중공

Claims (18)

  1. 약물 함유 전극부 및 상대 전극부를 구비하는 이온토포레시스 장치에 있어서, 상기 약물 함유 전극부가
    전극;
    전극 상에 적층되고 피부에 부착하기 위한 약물 함유 패치; 및
    상기 약물 함유 패치 표면상에 말단이 노출되도록 전극 상에 고정 분포된 다수의 폐쇄형 마이크로 니들 어레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치인 제 1 약물 공급부, 및
    상기 약물 함유 전극부의 전극의 배면에 위치하는 약물 저장 챔버;
    상기 약물 함유 패치의 표면상에 니들의 말단이 노출되고 상기 약물 저장 챔버에 니들의 개시부가 연결되어 약물 저장 챔버 중의 약물을 중공을 통해 제공할 수 있는 중공형 마이크로 니들;
    상기 약물 저장 챔버로부터 중공형 마이크로 니들을 통해 필요시 소정의 약물을 제공할 수 있도록 하는 마이크로 펌프를 구비하는 제 2 약물공급부
    를 포함하는 경피 투여용 다중 약물 전달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 약물 공급부 및 제 2 약물 공급부와 일체형인 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 약물 공급부는 1 개 이상인 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 약물 함유 패치는 하이드로겔의 형태인 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 폐쇄형 마이크로 니들 또는 중공형 마이크로 니들은 생체 적합성 고분자로 제조된 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 폐쇄형 마이크로 니들은 원추형, 각주형, 또는 원주형인 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 폐쇄형 마이크로 니들 또는 중공형 마이크로 니들이 상기 약물 함유 패치 표면상에 노출되는 높이는 각각 독립적으로 200 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 약물 저장 챔버는 외부에서 내부를 확인할 수 있는 투명 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 투명 재질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트 또는 폴리메틸메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 펌프는 열공압형 구동기 또는 압전형 구동기(piezoelectric actuator)를 이용한 형태인 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 약물 함유 패치에는 지속성 약물이 담지되고, 상기 약물 저장 챔버에는 속효성 약물이 담지되는 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 약물 함유 패치에는 표적으로 하는 질병의 치료용 약물이 담지되고, 상기 약물 저장 챔버에는 상기 치료용 약물에 의한 부작용 치료제가 담지되는 것을 특징으로 하는 다중 약물 전달 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 다중 약물 전달 장치를 포함하는 인슐린 제제.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 약물 함유 패치에는 지속성 인슐린이 담지되고, 상 기 약물 저장 챔버에는 속효성 인슐린인 담지되는 것을 특징으로 하는 인슐린 제제.
  15. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 다중 약물 전달 장치를 포함하는 항암제 제제.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 약물 함유 패치에는 항암제가 담지되고, 상기 약물 저장 챔버에는 항암제에 의한 부작용 치료제가 담지되는 것을 특징으로 하는 항암제 제제.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 항암제는 시스플라틴, 다카르바진, 카르보플라틴, 사이크로포스파마이드, 도노루비신, 아드리아마이신, 에피루비신, 이다루비신, 시타리빈, 또는 이들의 조합이고, 상기 부작용 치료제는 항구토제인 것을 특징으로 하는 항암제 제제.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 항구토제는 트로피세트론, 온단세트론, 아프레피탄트, 메토클로프라마이드, 코르티코스테로이드, 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 항암제 제제.
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