KR20150078774A - Methods and device for making drugs with 3D printing technique - Google Patents

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KR20150078774A KR1020130168473A KR20130168473A KR20150078774A KR 20150078774 A KR20150078774 A KR 20150078774A KR 1020130168473 A KR1020130168473 A KR 1020130168473A KR 20130168473 A KR20130168473 A KR 20130168473A KR 20150078774 A KR20150078774 A KR 20150078774A
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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of a drug, including a step of producing powders with adjusted size and shape, and a separated component with use of at least one micronozzle in a three-dimensional printing method. The manufacturing method of a drug comprises: stacking powders which constitute a drug; applying heat or an adhesive material based on a drawing of a cross section of the drug, and integrating the same to make the shape of the drug; and repeatedly performing the previous steps per cross section, thereby manufacturing a patient-customized tablet.

Description

3D 프린팅 기술을 이용한 약물의 제작 방법 및 장치{Methods and device for making drugs with 3D printing technique}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and apparatus for producing a drug using 3D printing technology,

본 발명은 약물의 제작 방법 및 장치에 관한 것으로 3D 프린팅 장치를 이용하여 환자에 상태에 맞게 알약을 크기, 형성 및 조성을 조절하여 제조하는 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a drug, and is manufactured by adjusting the size, formation, and composition of a pellet according to a patient's condition using a 3D printing apparatus.

일반적으로 약국에서 처방전에 따라 약을 제조할 경우 환자명, 약품명, 용법, 용량 및 투약일자에 대한 정보는 각 개별 포장마다 일일이 기재하여 투약의 정확성과 투약 시 환자의 신뢰도를 증가시켜 보다 정확하고 효과적인 투약을 유도하고 있다. 그러나, 포장지가 아니라 약 자체에는 환자에 대한 필요한 정보를 기입할 수 있으면 투약 시 환자의 신뢰도가 훨씬 더 증가할 것이다. 이를 위해 현재의 제약 방법으로는 한계가 있는데, 감기와 같은 간단한 질병의 경우에도 해열제, 항히스타민제, 진통소염제, 진해거담제, 항생제, 소화제 등의 환자들이 먹는 약이 수개에 수십개까지 다양한 약의 종류에 따라 개별적으로 제작된 상태로 투약하므로 일일이 처방 정보를 기입할 수 없다. 이를 개선하기 위해 최근에 주목받는 3D 프린팅 방법을 이용하여 환자에 따라 투약이 용이한 형태로 처방된 약을 재구성하여 제작할 필요가 있다.Generally, when a drug is manufactured according to prescription at a pharmacy, information on the patient name, drug name, dosage, dosage and date of administration should be written for each individual package so that the accuracy of the dosage and the patient's confidence in the dosage are increased, Medication. However, if the medication itself, not the wrapping paper, is able to fill in the necessary information about the patient, the patient's confidence in dosing will be much greater. There are limitations in the current method of restriction. In the case of a simple disease such as a cold, drugs such as antipyretics, antihistamines, analgesic agents, anti-inflammatory drugs, antibiotics, Therefore, prescribing information can not be filled in one by one because it is administered individually. In order to improve this, it is necessary to reconstruct the prescription drug which is easy to be administered according to the patient by using the 3D printing method which is getting attention recently.

3D 프린팅은 제품을 제작하는 방식 중 하나로 소재를 층층이 쌓는 방식이다. 일반적인 프린터가 입력된 사진이나 문서에 따라 잉크를 분사하듯, 3D 프린터는 디지털화된 3차원 제품 디자인을 2차원 단면으로 연속적으로 재구성하여 소재를 한 층씩 인쇄하면서 적층하는 방식이다. 때문에 재료를 자르거나 깎는 방식의 전통적인 생산방식을 절삭가공(Subtractive manufacturing)이라 하는 반면, 3D 프린팅은 새로운 층을 켜켜이 쌓는 방식이기 때문에 적층가공(Additive manufacturing)이라 한다. 처음 3D 프린팅을 개발한 것은 Charles W. Hull로 알려져 있다. 액체 상태에서 빛을 받으면 굳어지는 성질을 가진 플라스틱을 사용하여 제품의 단면을 인쇄/적층하는 광조형법(Stereolithography)으로 시제품을 생산하는 기술을 특허로 출원한 것이다. 이후 플라스틱을 녹여 단면을 직접 프린팅하거나 분말을 프린팅하는 등 여러 가지 방식의 3D 프린팅 기술이 개발되어 왔다.
3D printing is one of the ways in which a product is built, in which materials are layered. Just as a typical printer ejects ink according to the input photographs or documents, the 3D printer is a method of layering the materials one by one by continuously reconstructing the digitized three-dimensional product design in two-dimensional cross-section. Therefore, the traditional production method of cutting or cutting materials is called "subtractive manufacturing", while 3D printing is called "additive manufacturing" because it is a method of stacking new layers. The first 3D printing was developed by Charles W. Hull. It is a patent applied for the technology of producing prototype by stereolithography which prints / laminates the cross section of the product by using plastic having hardening property when receiving light in liquid state. Various methods of 3D printing technology have been developed, such as printing the cross-section directly by melting plastic or printing powder.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 3D 프린팅 방법을 이용하여 환자 개개인의 상태에 맞추어 투약이 용이한 형태로 처방된 약을 재구성하여 제작하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for reconstructing medicines prescribing medicines in accordance with the condition of individual patients using a 3D printing method.

본 발명에서는 환자정보 및 투약정보 입력 단계, 처방전에 따른 약 선별 단계, 알약을 분말로 분쇄 등 재료 준비 단계, 환자에 따라 투약이 용이한 형태로 약의 형태 디자인 단계, 약 소재들의 3D 프린팅 단계, 3D 프린팅된 약의 검사 단계를 포함하는 3D 프린팅 방법을 이용하여 환자 별로 투약이 용이한 형태로 처방된 약을 제작하는 것을 하는 것을 과제해결수단으로 한다.
In the present invention, the step of inputting patient information and medication information, the step of selecting a medicine according to a prescription, the step of preparing a material such as pulverizing a pill into powder, the step of designing a form of medicine in a form easy to be administered according to a patient, A 3D printing method including a step of inspecting a 3D printed medicine is used to produce a medicine prescribed in a form easy to be dosed for each patient.

상술한 바와 같이, 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면, 3D 프린팅된 약은 소아부터 성인, 노약자에 개인의 특성에 맞게 제작되므로 복용이 쉽고, 약의 표면에 환자가 인지할 수 있는 정보를 쉽게 기입할 수 있으므로 이 약 자체에는 환자에 대한 팔요한 정보를 표시할 수 있으므로 보다 정확하고 효과적인 투약을 유도하는 효과가 있다. As described above, according to the task solution of the present invention, since the 3D printed medicine is manufactured in accordance with the characteristics of the individual from children to adults and elderly people, it is easy to take and easily writes information that the patient can perceive on the surface of the medicine Because this drug itself can display the necessary information about the patient, it has the effect of inducing more accurate and effective medication.

게다가 지금까지는 복용 후 섭취된 약이 효능을 발휘하기까지 시차를 두기 위하여 약표면에 다른 두께로 코팅을 할 여러가지 알약들이 필요하였는데, 3D 프린팅법을 사용하면 다층의 껍질구조로 제작이 가능하므로 하나의 알약으로도 다양하고 순차적인 효능을 나타내도록 만들 수 있다.
In addition, until now, to take advantage of the effect of drugs taken after taking the dose, different tablets needed to be coated with different thickness on the surface of the drug were needed. If you use 3D printing method, you can make it with multi layered shell structure. Tablets can also be made to show varying and sequential efficacy.

도 1은 3D프린팅 방법을 이용한 약물 제작 방법의 블록다이어그램.
도 2는 본 발명에 따른 3D 프린팅 장치도.
도 3은 본 발명에 따른 약물(알약)의 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a method of manufacturing a drug using a 3D printing method. FIG.
FIG. 2 is a 3D printing apparatus according to the present invention. FIG.
3 is a cross-sectional view of a drug (pill) according to the present invention.

본 발명에 따른 3D 프린팅 방법에 약물의 제작 방법은 도 1과 같이 환자정보 및 투약정보 입력 단계, 처방전에 따른 약 설계 단계, 알약을 분말로 분쇄, 접착소재와 코팅소재 준비 등 재료 준비 단계, 환자에 따라 투약이 용이한 형태로 약의 형태 디자인 단계, 약 분말을 마이크로 노즐로 이송, 약 분말과 접착물질의 토출, 약 소재를 한 층씩 적층하는 과정 등을 포함한 3D 프린팅 단계, 3D 프린팅된 약의 검사 및 복용 단계를 포함한다. As shown in FIG. 1, the method of manufacturing a drug in the 3D printing method according to the present invention includes steps of inputting patient information and medication information, designing medicine according to a prescription, pulverizing a pill into powder, A 3D printing step including a step of designing the shape of the drug in a form easy to be dosed, a step of transferring the drug powder to the micro nozzle, a step of discharging the drug powder and the adhesive material, and a step of laminating the drug material layer by layer, Testing and taking steps.

여기서 3D 프린팅 단계는 약의 단면의 도면에 따라 프린팅이 되는 위치에 약물을 구성하는 분말들을 한층 적층하고 열이나 접착물질을 인가하여 일체화시켜 형상을 만들며, 다른 성분의 분말을 적층할 때는 마이크로 노즐과 튜브 내에 사용했던 약성분이 남아있지 않도록 하기위해 공기 퍼지를 통하여 청소한 뒤에 프린팅을 진행한다. 상기 작업을 반복적으로 단면마다 작업하여 환자에 맞춤형 알약을 만들게 된다.In the 3D printing step, the powder constituting the drug is stacked at a position where printing is performed according to the cross-sectional view of the drug, the shape is formed by applying heat or an adhesive material, and when the powders of other components are laminated, After cleaning through air purging to prevent any remaining chemical components from being used in the tube, proceed with printing. The operation is repeatedly performed at each cross-section to create a customized pill for the patient.

본 발명에 따른 3D 프린팅 장치는 도 2와 같이 알약을 분말로 분쇄하는 장치(212)와 분말 재료를 이송하는 튜브(213), 3D 프린팅용 분말 재료를 저장하는 컨테이너(201), 컨테이너에서 마이크로 노즐로 분말 재료를 전송하는 튜브(203), 마이크로 노즐의 본체(202)와 헤드(204), 식용이 가능한 접착 재료를 저장하는 컨테이너(205), 컨테이너에서 마이크로 노즐로 접착 재료를 전송하는 튜브(207), 마이크로노즐의 본체(206)와 헤드(208), 처방전에 따른 환자정보 및 투약정보를 입력받아 약의 3D 구조를 설계하고 마이크로 노즐들을 제어하는 컨트롤러(214)와 제어라인(215)으로 이루어진다. 3D 프린팅 과정에서 마이크로 노즐로부터 분말 재료(209)와 접착 재료(210)가 설계된 위치에 계속 떨어지며 적층되고 최종적으로 3D 프린팅으로 약물(211)이 만들어진다.As shown in FIG. 2, the 3D printing apparatus according to the present invention includes a device 212 for crushing tablets into powder, a tube 213 for conveying the powder material, a container 201 for storing the powder material for 3D printing, A head 204, a container 205 for storing the edible adhesive material, a tube 207 for transferring the adhesive material from the container to the micro-nozzles 207 A controller 204 for controlling the micro-nozzles and a control line 215 for designing a 3D structure of the patient and receiving micro-nozzle body 206 and head 208, patient information and medication information according to a prescription, . In the 3D printing process, the powder material 209 and the adhesive material 210 are continuously dropped from the micronozzle to the designed position and stacked, and the drug 211 is finally formed by 3D printing.

도 3은 이렇게 만들어진 약물(알약)의 대표적인 단면도 예시를 나타낸 것이다. 일반적인 알약처럼 약물의 외부에는 보호 코팅막(304)으로 둘러싸여 있고, 보호 코팅막(304)은 통상 환경으로부터의 가능한 부정적 영향, 예를 들어 광 및 수분 뿐만 아니라 온도 및 진동으로부터 내부의 약 성분을 보호한다. 기존의 알약들은 (처방전에 표시된 약의 수만큼) 각각 보호 코팅막을 갖고 제작되었지만 3D 프린팅으로 만든 알약은 만들어진 알약의 개수가 줄어들었기 때문에 적은 양의 보호 코팅막만 사용된다. 또한, 코팅물의 표면에는 ‘감기약’과 같이 환자의 중요한 정보(305)를 표시하여 투약 시 환자의 신뢰도를 증가시킬 수 있다.Figure 3 shows an exemplary cross-sectional illustration of the drug (pill) thus made. Like the general pill, the outside of the drug is surrounded by a protective coating 304, and the protective coating 304 protects the internal drug components from possible negative influences from the environment, such as light and moisture as well as temperature and vibration. Conventional tablets (with the number of tablets shown) were each made with a protective coating, but only a small amount of protective coating was used because of the reduced number of tablets made with 3D printing. In addition, important information 305 of the patient, such as 'cold medicine', is displayed on the surface of the coating to increase the reliability of the patient when dosing.

복용 후 용해되는 시점이 다른 성분들을 갖는 약의 경우, 3D 프린팅된 약의 내부 구조는 가장 먼저 용해되어야 하는 성분층(303), 그 다음 용해되어야 하는 성분층(302), 가장 나중에 용해되어야 하는 성분층(301)이 각각 껍질 형태로 이루어지도록 제작할 수 있다. 이러한 다층의 껍질구조를 갖는 알약 한 알로부터 기존의 다수의 약들이 갖는 다양하고 순차적인 효능을 나타내도록 만들 수 있다. 그리고, 각 층 간에 섞임을 방지하기 위해 분리막을 사이에 추가하여 3D 프린팅하는 것도 가능하다.In the case of a drug having different components at the time point after dissolution, the internal structure of the 3D-printed drug may be divided into a constituent layer 303 to be firstly dissolved, a constituent layer 302 to be subsequently dissolved, Layer 301 may each be formed in a shell shape. It is possible to make the various and sequential effects of a number of existing drugs from a single pill having such a multi-layered shell structure. It is also possible to perform 3D printing by adding a separating film therebetween in order to prevent mixing between the layers.

이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시내용 및 도면에 한정되는 것은 아니다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, no.

201 : 3D 프린팅용 분말 약 재료를 저장하는 컨테이너
202 : 마이크로 노즐의 본체
203 : 컨테이너에서 마이크로 노즐로 분말 약 재료를 전송하는 튜브
204 : 마이크로 노즐의 헤드
205 : 식용이 가능한 접착 재료를 저장하는 컨테이너
206 : 마이크로 노즐의 본체
207 : 컨테이너에서 마이크로 노즐로 접착 재료를 전송하는 튜브
208 : 마이크로 노즐의 헤드
209 : 분말 약 재료의 드롭
210 : 접착 재료의 드롭
211 : 3D 프린팅으로 제작된 약물(알약)
212 : 알약 원료를 분말로 분쇄하는 장치
213 : 분말 약 재료를 이송하는 튜브
214 : 마이크로 노즐들을 제어하는 컨트롤러
215 : 제어라인
301 : 가장 늦게 용해되어야 하는 성분층
302 : 일정 시간이 지난 다음 용해되어야 하는 성분층
303 : 가장 먼저 용해되어야 하는 성분층
304 : 보호 코팅막
305 : 코팅물의 표면에 프린팅된 정보. 예를 들면.‘감기약’표시.201: Container for storing powdered pharmaceutical material for 3D printing
202: body of micro nozzle
203: tubes for transferring powdered pharmaceutical material from a container to a micro-nozzle
204: Head of micro nozzle
205: container for storing edible adhesive material
206: body of the micro nozzle
207: Tubing that transfers adhesive material from the container to the micro-nozzle
208: head of micro nozzle
209: Drop of powder medicine material
210: drop of adhesive material
211: Drugs made with 3D printing (pill)
212: Device for crushing raw material of pellets into powder
213: Tubes conveying powdered drug material
214: Controller for controlling micro-nozzles
215: control line
301: Component layer which should be dissolved the latest
302: a constituent layer which must be dissolved after a certain period of time
303: Component layer that should be dissolved first
304: Protective coating
305: Information printed on the surface of the coating. For example: "Cold medicine" indication.

Claims (8)

환자정보 및 투약정보 입력 단계; 처방전에 따른 약 설계 단계; 알약을 분말로 분쇄, 접착소재와 코팅소재 준비를 포함한 재료 준비 단계; 환자에 따라 투약이 용이한 형태로 약의 형태 디자인 단계; 약 분말을 마이크로 노즐로 이송, 약 분말과 접착물질을 하나 이상의 마이크로 노즐을 이용하여 토출, 약 소재를 한층씩 적층하는 과정을 포함한 3D 프린팅 단계; 3D 프린팅된 약의 검사 및 복용 단계를 포함하는 3D 프린팅 방법에 약물의 제작 방법.Patient information and medication information input step; Prescription drug design phase; Crushing pellets into powder, preparing the material, including bonding and coating material preparation; Designing the form of the drug in a form that is easy to administer according to the patient; A 3D printing step including a step of transferring the drug powder to the micro nozzle, discharging the drug powder and the adhesive material using one or more micro-nozzles, and laminating the drug material one by one; A method of manufacturing a drug in a 3D printing method, comprising the steps of inspecting and taking a 3D printed drug. 제 1항에 있어서, 재료 준비 단계 중에서 알약을 분말로 분쇄하여 슬러리 형태로 만들고 슬러리나 페이스트 재료를 3D 프린팅하는 것을 특징으로 하는 약물의 제작 방법.The method of manufacturing a drug according to claim 1, wherein, in the material preparation step, the tablet is pulverized into powder to form a slurry, and slurry or paste material is printed in 3D. 제 1항에 있어서, 재료 준비 단계 중에서 약 소재를 액상으로 만들고 액체를 3D 프린팅하는 것을 특징으로 하는 약물의 제작 방법.The method of manufacturing a drug according to claim 1, wherein the drug substance is made into a liquid phase in the material preparation step and the liquid is 3D-printed. 제 1항에 있어서, 3D 프린팅 단계 중에서 약 성분들이 파괴되지 않은 범위에서 열이나 자외선을 가하는 것을 특징으로 하는 견고한 약물의 제작 방법.The method according to claim 1, wherein heat or ultraviolet rays are applied in a range where the weak components are not destroyed in the 3D printing step. 제 1항에 있어서, 3D 프린팅 단계 중에서 약의 표면에 처방전에 따른 환자정보 및 투약정보를 글자, 바코드, QR 코드로 인쇄하는 것을 특징으로 하는 약물의 제작 방법.The method according to claim 1, wherein patient information and medication information according to a prescription are printed on a surface of a medicine in a 3D printing step using a character, a barcode, and a QR code. 알약을 분말로 분쇄하는 장치; 분말 재료를 이송하는 튜브; 3D 프린팅용 분말 재료를 저장하는 컨테이너; 컨테이너에서 마이크로 노즐로 분말 재료를 전송하는 튜브; 분말 재료를 분사하는 마이크로 노즐의 본체와 헤드; 식용이 가능한 접착 재료를 저장하는 컨테이너; 컨테이너에서 마이크로 노즐로 접착 재료를 전송하는 튜브; 접착 재료를 분사하는 마이크로노즐의 본체와 헤드; 처방전에 따른 환자정보 및 투약정보를 입력받아 약의 3D 구조를 설계하고 마이크로 노즐들을 제어하는 컨트롤러와 제어라인을 포함하는 3D 프린팅 장치.A device for pulverizing the tablet into powder; A tube for conveying the powder material; A container for storing a powder material for 3D printing; A tube for transferring the powder material from the container to the micro-nozzle; A main body and a head of a micro nozzle for spraying a powder material; A container for storing an edible adhesive material; A tube for transferring the adhesive material from the container to the micro-nozzle; A main body and a head of a micro nozzle for ejecting an adhesive material; A controller for controlling the micro-nozzles, and a control line, for designing a 3D structure of the patient and receiving patient information and medication information according to a prescription. 복용 후 용해되는 시점이 다른 성분들을 갖는 약의 경우, 3D 프린팅된 약의 내부 구조는 외부 보호 코팅막, 가장 먼저 용해되어야 하는 성분층, 그 다음 용해되어야 하는 성분층, 가장 나중에 용해되어야 하는 성분층이 각각 껍질 형태로 제작된 약물.In the case of a drug having different ingredients at the time of dissolution, the internal structure of the 3D-printed medicine may include an outer protective coating, a first constituent layer to be dissolved, a next constituent constituent to be dissolved, Each drug is made in shell form. 제 7항에 있어서, 각 층 간에 섞임을 방지하기 위해 분리막을 사이에 추가하여 제작된 약물.The medicament according to claim 7, wherein the medicament is prepared by adding a separator between the layers to prevent mixing.
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