KR20180022601A

KR20180022601A - 무좀 약물 전달 패치 및 이를 사용하여 약물을 전달하는 방법

Info

Publication number: KR20180022601A
Application number: KR1020170106649A
Authority: KR
Inventors: 장명훈; 이준; 안영현
Original assignee: 바이오센서연구소 주식회사
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2018-03-06

Abstract

제1 전극을 포함하는 제1 기판; 제2 전극을 포함하는 제2 기판; 전원을 포함하는 전지부; 상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 약물 함유부; 상기 제1 기판과 제2 기판을 전기적으로 연결하는 매개부; 상기 제2 기판의 일면 상에 적어도 부분적으로 하나 이상이 배치되고, 상기 전지부로부터 발생된 전류가 상기 매개부로 흐르도록 구성된 연결부를 포함하는 약물 전달 장치 및 상기 약물 전달 장치를 이용하여 투여할 약물을 함유하는 용기를 포함하는 손발톱 약물 전달 키트에 관한 것이다.

Description

무좀 약물 전달 패치 및 이를 사용하여 약물을 전달하는 방법 {A PATCH FOR DELIVERING MEDICINES FOR ATHLETE'S FOOT AND METHOD FOR DELIVERING MEDICINES USING THE SAME}

본 발명은 약물전달장치 및 이를 이용하여 약물을 투여하기 위한 키트에 관한 것이다.

무좀은 진균의 일종인 피부사상균이 각질층에 감염되어 발생하는 피부 질환으로, 가려움, 발적, 염증 및 심할 경우 상처를 유발하여 생활에 큰 불편감을 줄 뿐만아니라, 전염성이 강하여 우리나라 인구의 약 10%가 무좀으로 고통받고 있는 것으로 알려져있다.

무좀을 치료하기 위한 약물들의 투여 방식으로는 현재 경구 투여 또는 외용제로서는 연고가 주로 사용되어 왔고, 특히 최근 매니큐어 형태의 제제가 장기간의 지속적인 약물 공급을 필요로 하는 손발톱 무좀에서 흔히 사용되고 있다. 그러나 이들 모두 특히 손발톱 무좀의 경우 완전히 새로운 손발톱으로 자라는데 걸리는 시간 및 흡수율의 한계 등을 이유로 보통 3개월에서 1년까지 복용하거나 투여해야 하므로 치료에 큰 불편함이 따른다. 게다가 경구 투여제로 주로 사용되는 플루코나졸 및 이트라코나졸 등은 대부분 간독성을 가져 환자의 건강 상태에 따라 장기 투여가 불가능하거나 환자에게 큰 부담이 될 수 있으며, 스테로이드 제제가 병용될 수 있으나 이 또한 장기 복용시 과식, 부종, 소화불량, 호르몬 불균형 등 부작용이 따를 뿐만 아니라, 무좀의 근본적인 치료 방법이 아니므로 무좀 치료에 있어 한계를 갖는다. 무좀 치료에 있어 일반적으로 사용되는 연고 또는 매니큐어 타입은 비교적 장기 투여하더라도 부작용이 적다는 장점이 있으나, 특히 손톱 또는 발톱의 경우 피부와 접지되는 부분은 약물이 잘 닿지 않아 균이 완전히 제거되지 않고 남아있을 가능성이 있고, 손톱 또는 발톱의 내부까지의 약물 흡수율에서 한계를 가지므로 사용기간이 매우 길고 완치의 가능성도 매우 낮은 문제점이 있다.

이온토포레시스, 일렉트로포레이션 또는 이들의 조합을 발생시켜, 손톱 또는 발톱과 같은 약물 전달 효율이 낮은 부위에 약물을 효율적으로 전달할 수 있고, 활동량이 많은 손 또는 발에 안정적으로 고정되어 손톱 또는 발톱에 지속적이고 안정적으로 사용할 수 있도록 하는 약물 전달 장치 및 상기 약물 전달 장치를 이용하여 투여할 약물을 함유하는 용기를 포함하는 손발톱 약물 전달 키트를 제공한다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

일 양상은 제1 전극을 포함하는 제1 기판;

제2 전극을 포함하는 제2 기판;

전원을 포함하는 전지부;

상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 약물 함유부;

상기 제1 기판과 제2 기판을 전기적으로 연결하는 매개부;

상기 제1 기판 또는 제2 기판의 일면 상에 적어도 부분적으로 하나 이상이 배치되고, 상기 전지부로부터 발생된 전류가 상기 매개부로 흐르도록 구성된 연결부를 포함하는 약물 전달 장치를 제공한다.

다른 양상은 상기 약물 전달 장치를 이용하여 투여할 약물을 함유하는 용기를 포함하는 손발톱 약물 전달 키트를 제공한다.

일 양상에 따른 약물 전달 장치 및 이를 이용하여 대상체로 물질을 전달하는 방법에 의하면 손톱 또는 발톱과 같은 약물 전달 효율이 낮은 부위에 약물 전달 효율이 향상되어, 치료 기간을 단축시키거나 치료 효율을 증가시는 효과가 있다.

또한 손 또는 발과 같은 활동량이 큰 부위에 고정되어 손톱 또는 발톱에 안정적이고 지속적으로 약물을 전달할 수 있으므로 사용자의 편의를 도모하는 이점이 있다.

도 1은 약물 전달 장치의 대표적인 전체 구조를 도식한 도면이다.
도 2는 상기 약물 전달 장치의 입체적인 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 발에 장착하여 사용하는 경우 측면 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 발에 장착하여 사용하는 경우, 제2 기판으로부터 탈부착이 가능한 매개부에 의해 상기 장치를 발가락 마다 임의로 조절하여 사용할 수 있음을 보여주는 도면이다.
도 5는 제2 기판에 부착된 전지부로부터 제1 기판으로 전류가 흐르도록 설계된 회로를 보여주는 도면이다.
도 6은 제2 기판으로부터 분리된 전지부로부터 제1 기판으로 전류가 흐르도록 설계된 회로를 보여주는 도면이다.
도 7A는 제1 기판에 연결부가 배치된 모습을 보여주는 도면이고, 도 7B는 상기 제1 기판을 포함하는 약물 전달부의 바깥면을 보여주는 도면이고, 도 7C는 상기 약물 전달부에서 약물 함유부가 피부와 접촉하는 안쪽면을 보여주는 도면이다.
도 8A는 제1 기판의 절연부위 및 약물 함유부가 배치된 모습을 측면으로 보여주는 도면이고, 도 8B는 피부에 닿는 부분으로서 정면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 9A는 제1 기판의 절연부위 및 약물 함유부가 배치된 모습으로서 상기 약물 함유부가 부분적으로 피부에 노출되는 경우를 측면으로 보여주는 도면이고, 도 9B는 피부에 닿는 부분으로서 정면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 이온토포레시스와의 조합에 따른 히드로겔로부터의 약물 전달 차이를 비교하기 위한 피부흡수실험 결과를 나타낸 도면이다.

본 실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 임의로 선정된 용어도 있으며, 이 경우 해당 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

실시예들에 대한 설명들에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 실시예들에 기재된 "...부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 실시예들에서 사용되는 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 도는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 실시예들에서 사용되는 "제 1" 또는 "제 2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 대상들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 대상들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 대상을 다른 대상과 구별하는 목적으로만 사용된다.

하기 실시예들에 대한 설명은 권리범위를 제한하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 해당 기술분야의 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 실시예들의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이하 첨부된 도면들을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

일 양상은 약물 전달 장치를 제공하는 것이다.

도 1 및 2를 참조하여 설명하면, 상기 약물 전달 장치(100)는 제1 전극을 포함하는 제1 기판(111), 약물 함유부(112), 및 제 1 기판의 고정부(113)를 포함하는 약물 전달부(110); 제2 전극을 포함하는 제2 기판(131), 연결부(134), 전지부(132), 및 제2 기판의 고정부(133)를 포함하는 지지부(130); 및 전도체 회로가 내장된 연장부(121)를 포함하고, 상기 제1 기판과 제2 기판을 전기적으로 연결하는 매개부(120)를 포함하는 것일 수 있다. 약물 전달 효율을 증진시키는 전지부(132)로부터의 전류를 제1 기판까지 공급하기 위해 제1 전극 및 제2 전극은 탄소, 금, 은, 알루미늄, 구리, SUS (steel use stainless) 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있고, 탄소인 경우 하기에 기재된 탄소 소재를 포함하는 것일 수 있으나, 이들 외에 전류를 흐르게 하는 것이라면 다른 전도체 물질이 사용될 수 있다. 상기 약물 전달 장치는 전류를 발생시켜 상기 전기적 자극에 의해 약물 전달 효과를 증폭 및/또는 증진시키기 위한 것이므로, 상기 전지부(132)로부터 발생된 전류가 상기 약물 함유부(112)를 통해 내피까지 전달될 수 있도록, 제1 기판(111), 제2 기판(112), 매개부(120), 연결부(134) 및 약물 함유부(112) 또한 적어도 부분적으로 전류가 흐를 수 있는 전도체이고, 상기 각 구성이 전기적으로 상호작용 할 수 있도록 회로적으로 연결될 수 있다.

일 구체예에서 상기 약물 전달 장치는 몸에 고정시키기 위한 고정부가 상기 제1 기판(111), 제2 기판(131), 또는 매개부(120)에 연결될 수 있어서, 각 부분이 필요한 위치에 고정되도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 약물 전달부(110)는 약물 함유부(112)를 포함하여 상기 약물 함유부가 피부에 접촉되도록 하고 상기 고정부(113)를 이용하여 피부에 접촉된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 상기 지지부(130)는 약물이 흐르는 위치를 총괄 또는 제어하거나, 신체 특정 위치에 부착되어 제1 기판으로 안정적으로 전류를 흘려보낼 수 있도록 하는 것으로서, 편의를 위해 제2 전극을 포함하는 제2 기판(131) 및 전지부(132)를 포함하여 상기 전지부로부터 발생된 전류를 상기 제2 기판으로부터 제1 기판으로 흐르도록 할 수 있으며, 상기 약물 전달 장치(100)는 신체 말단에 부착되어 작동해야 할 필요가 있는 경우, 접착성 물질, 밴드, 단추 및 부직포와 같은 고정부(133)를 이용하여 상기 제1 기판이 부착된 부위 부근에 상기 지지부(130)를 고정시킬 수 있다. 상기 매개부(120)는 상기 제2 기판(131)으로부터 약물이 전달되는 제1 기판(111)으로 전류가 흐를 수 있도록 하기 위한 것으로 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 일정 이상의 거리가 유지될 필요가 있는 경우 상기 매개부는 적절한 길이를 가져야 할 수 있으므로 사용자의 편의를 위해 고정부를 추가로 포함할 수 있는데, 예를 들어, 손톱에 사용되는 경우 약물 전달부(110)는 손톱, 지지부(130)는 손등에 고정될 수 있으므로, 상기 매개부(120)는 손가락 정도의 길이로 5cm 내지 15cm 정도의 길이로서 약 3cm 마다 고정부를 갖고 사용되는 손가락에 고정될 수 있다. 상기 매개부(120)는 절연물질로 단순 피복된 전선의 형태일 수 있다. 이들 고정부는 한 면의 일부분에 피부에 장치를 고정하기 위한 접착성 물질을 포함하거나, 밴드, 단추 및 부직포를 포함할 수 있다. 상기 접착성 물질은 기존의 파스 또는 상처치료용 밴드 등에서 신체에 상기 파스 또는 상처치료용 밴드를 부착시키기 위해 사용될 수 있는 임의의 물질일 수 있다. 일 구체예에서 반영구적인 사용을 위해 상기 고정부는 상기 접착성 물질 대신 탈부착이 용이하도록 탄력성 밴드, 부직포 또는 단추일 수 있고, 또는 이들의 조합으로서 상기 장치의 각 구성요소 마다 고정시키는 방법을 달리 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기판(111)은 접착성 물질에 의해서 고정되나, 나머지 제2 기판(131) 또는 매개부(120)는 탄력성 밴드, 부직포 또는 단추를 이용하여 고정될 수 있다. 이러한 고정부들은 각 기판 및 매개부와 일체형을 이루거나, 각 기판의 일부에 박음질 또는 접착된 형태이거나, 기판 상에 접착성 물질의 형태로 존재하는 것일 수 있다.

상기 제1 기판(111), 제2 기판(131) 및 매개부(120)는 탄소 기판, 플렉서블(flexible) 기판 또는 이들의 조합일 수 있다. 용어 '플렉서블 기판'은 유연성 또는 신축성을 갖는 기판을 의미하는 것으로서, 폴리이미드 필름, 폴리우레탄 필름, 실리콘 시트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 일반 탄소 기판 또는 전도체 기판과 달리 폴리이미드 필름, 폴리 우레탄 필름 및 실리콘 시트와 같은 소재를 이용하는 경우 상기 기판들이 유연성을 갖게 되므로 신체에 착용시 이질감이 적고, 운동이 자유로우며, 신체 구조를 따라 더욱 잘 밀착될 수 있다. 일 구체예에서, 상기 제1 기판(111), 제2 기판(131) 및 매개부(120)는 적어도 부분적으로 전도성 페이스트(paste) 또는 잉크가 인쇄된 것일 수 있다. 용어 '전도성 페이스트'는 전도체로서 전도성 물질을 포함하는 분말, 현탁액, 또는 액상이 혼합된 반죽 형태를 의미한다. 용어 '인쇄'는 기판 위에 상기 페이스트가 접촉되어 고착된 것을 의미하는 것으로서, 적어도 부분적으로 코팅된 형태일 수 있고, 특정한 회로를 이루도록 그려진 형태일 수 있다. 즉 상기 전도성 페이스트가 상기 제1 기판, 제2 기판 및 매개부 상에 인쇄됨으로써 상기 인쇄된 형태를 따라 전류가 흐를 수 있다. 상기 코팅 또는 인쇄는 그라비아 인쇄, 옵셋 인쇄, 디지털 프린팅, 스핀코팅, 딥코팅, 잉크젯 인쇄 및 이들의 조합으로서 이루어지는 것일 수 있다. 일 구체예에서 상기 전도성 페이스트 또는 잉크는 탄소, 금, 은, 알루미늄, 구리, SUS 또는 이들의 조합의 소재를 포함할 수 있는데, 상기 탄소 소재는 그라피트(graphite), 글래시카본(glassy carbon), 풀러렌(fullerene), 카본나노튜브, 카본블랙, 그라핀(graphine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 일 구체예에서, 이온토포레시스를 가능하게 하기 위해서 상기 제1 전극 및 제2 전극은 적어도 부분적으로 전도성 페이스트 또는 잉크로 코팅되고, 전지부를 중심으로 각각 (+)극 및 (-)극을 갖도록할 수 있는데, 약물의 극성에 따라 상기 전극의 극성은 바뀌게 설정될 수 있다.

상기 약물 전달부(110)의 상기 약물 함유부(112)는 상기 제1 기판(111) 상의 고정화 화합물에 의해 제1 기판 상에 배치될 수 있다. 상기 약물 함유부는 적절한 접착성 물질을 이용해서 제1 기판 상에 배치될 수 있으나, 상기 제1 기판(111)으로 전달된 전류 또는 전압이 약물 함유부(112) 전체에 고르게 전달되도록 하기 위해서 제1 기판(111) 및 약물 함유부(112)가 일체형을 이루는 구조일 수 있다. 일체형을 이루기 위해서 특정 고정화 화합물에 의한 반응으로 배치될 수 있는데, 일 구체예에서 상기 일체형 배치는 산소 플라즈마 처리된 탄소 기판에 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트를 상기 기판에 반응시켜 아크릴아미드 단량체, N,N '-메틸렌비스아크릴아미드 및 약물의 혼합물에 광개시자를 넣고 자외선 처리를 하거나, 또는 상기 혼합물에 과황산암모늄을 더 첨가하는 반응으로 생성될 수 있다.

상기 약물 함유부(112)는 약물이 전해질 용액, 에센스, 히드로겔, 셀룰로오스, 아가로오스, 겔라틴 또는 콜라겐 중에 포함되어 있을 수 있다. 이들 외에 약물을 함유하여 전기적 자극에 의해 피부에 약물 전달을 할 수 있는 것이라면 어떤 것이든 사용될 수 있다. 상기 장치는 상기 약물 함유부가 약물을 함유하도록 제작되어 곧바로 피부에 적용하거나, 약물을 함유하지 않은 상태로 제작되어 피부에 적용하기 전 상기 약물 함유부에 미리 약물을 흡수시키는 단계를 거친 후 피부에 적용하거나, 또는 상기 미리 약물을 흡수시키는 단계를 제외하고 피부에 직접 약물을 적용한 다음 그 위에 상기 약물 함유부가 피부에 접촉되도록 하여 사용할 수 있다.

상기 약물 함유부(112)는 상기 제1 기판(111) 상의 고정화 화합물에 의해 제1 기판 상에 배치될 수 있다. 일 구체예에서 상기 히드로겔은 가교된 폴리아크릴아미드 히드로겔일 수 있다. 용어 "가교된"은 폴리머를 이루는 기본 구조인 단량체의 하나 이상의 원자가 다른 단량체의 하나 이상의 원자와 화학 결합으로 연결된 것으로, 일 구체예에서 상기 화학 결합은 공유 결합일 수 있다. 용어 "히드로겔"은 물을 분산매로 하는 겔을 의미하는 것으로서, 사용되는 약물의 농도, 약물 전달 속도, 약물 전달 시간, 사용되는 신체 위치 및 친수성 정도와 같은 약물의 특징 등에 의해서 필요에 따라 상기 히드로겔의 함수율, 분산매의 종류, 적용 온도 및 pH 등을 조절할 수 있다. 상기 히드로겔을 이루는 폴리머의 단량체는 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(methacrylic acid), 메타크릴아미드(methacryl amide), 하이드록시에틸메타크릴레이트(hydroxyethyl methacrylate), 그리시딜아크릴레이트(glycidyl acrylate), 시나믹 산(cinnamic acid), 비닐피롤리돈 (vinylpyrrolidone), 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate), 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 및 메틸메타크릴레이트(methyl meta acrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 2 이상의 혼합물일 수 있다. 상기 히드로겔은 전류가 히드로겔 전체에 고르게 전달될 수 있도록, 탄소 기판에 결합된 것일 수 있다.

일 구체예에서 상기 전지부(132)는 상기 전극으로 흐르는 전류의 흐름을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부에 의해서 전류가 지속적, 규칙적, 간헐적 또는 이들의 조합으로 흐르도록 할 수 있다. 다른 구체예에서 상기 전지부(132)는 역전기 투석 전지, 플렉서블 배터리(flexible battery), 알칼리 전지, 건전지, 수은 전지, 리튬 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬이온 이차 전지, 및 리튬이온폴리머 이차 전지로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 전지일 수 있다.

다른 구체예에서 상기 전지부(132)는 상기 전극으로 흐르는 전류의 흐름을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 전압이나 전류가 서서히 변경하도록 제어하여 사용자의 전기적 충격을 방지할 수 있고, 약물 전달에 효과적일 수 있도록 전압이나 전류를 조절할 수 있다. 상기 전지부로부터 발생되어 제1 기판의 제1 전극을 통한 인체로의 전류 크기는 접촉되는 인체 부위의 저항에 영향을 받는다. 예를 들어 사용자가 5mA를 설정하여 초기 5mA를 출력하더라도 인체 접촉시 인체 저항 등에 의해 초기 설정 전류값 보다 더 낮은 전류가 전극으로 출력될 수 있으며, 사용 중에도 사용 위치 또는 땀 등 여러가지 요인에 의해 저항이 변경될 수 있으므로 전류 값이 변할 수 있다. 따라서 상기 제어부는 효율적인 치료를 위해 상기 제1 전극을 통해 흐르는 전류를 일정 시간 간격으로 측정하여 설정 값이 일정하게 유지되도록 피드백한다. 구체적으로 타이머 인터럽트를 이용하여 주기적으로 전류 세기를 체크하여 출력 전류가 초기 설정 값과 상이하면 전류의 크기를 조절하여 설정 값이 유지되도록 한다. 상기 피드백 과정은 일정 시간 간격으로 계속하여 수행되므로, 치료 도중 인체 저항 등의 값이 변화하더라도 항상 출력 전류의 크기를 일정하게 유지할 수 있다.

일 구체예에서 상기 제어부는 상기 전류가 지속적, 규칙적, 간헐적 또는 이들의 조합으로 흐르도록 할 수 있다. 따라서 상기 제어부는 장치의 실행/중단 스위치로서 역할 할 수 있고, 전류 흐름 방식을 직접 선택할 수 있도록 구성을 포함할 수 있다. 일렉트로포레이션을 이용하는 경우 인체에 흐르는 전류의 방향을 주기적으로 바꿀 필요가 있으므로, 상기 제어부는 극성 교환부를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 극성 교환부에 의해서 두 전극으로 공급되는 전력의 극성을 일정 주기로 바꿀 수 있어, 사용자가 직접 사용 위치를 바꾸지 않더라도 일정 주기로 전극판의 극성을 교환하여 치료의 효과를 높일 수 있다.

일 구체예에서 상기 장치로 약물을 피부로 전달하는 방법은 이온토포레시스, 일렉트로포레이션 또는 이들의 조합에 의한 것일 수 있다. 용어 "이온토포레시스(iontophoresis)"는 피부에 전위차를 주어 피부의 전기적 환경을 변화시킴으로써 이온성 약물의 피부 투과를 증가시키는 방법을 의미하는 것으로 "일렉트로포레시스(electrophoresis)"를 의미할 수 있다. 용어 "일렉트로포레이션(electrophoration)"은 세포에 고전압을 순간적으로 특정 진동수의 형태로 가하여 세포 내에 물질이 도입되도록 하는 것을 의미하며, 상기 전기 자극으로 인해 각질층의 투과율을 증가시키는 초미세구멍의 형성이 유도되며 상기 구멍의 형성과 소멸이 연속적으로 일어나며 상기 물질의 침투율이 증가할 수 있다. 상기 이온토포레시스를 가능하게 하기 위해서 피부의 두 지점에 제1 전극 및 제2 전극이 장착되도록 할 수 있고, 상기 제어부가 극성 교환부를 추가적으로 포함할 수 있으므로 사용되는 약물의 전하에 따라 약물 전달에 유리하도록 상기 제1 전극 및 제2 전극의 극성을 조절할 수 있다. 상기 일렉트로포레이션에 사용되는 고전압은 세포에 손상을 가하지 않는 50V 이하일 수 있으나, 손톱이나 발톱은 주로 지질로 이루어진 피부조직과 달리 케라틴으로 이루어져 약물 전달 효과를 증진시키기 위해 예를 들어 50 내지 100V와 같은 더 높은 전압이 필요할 수 있으나, 사용자의 불편감, 통증, 화상의 위험성 또는 약물의 농도, 전하와 같은 특성 등을 고려하여 예를 들어 약 5V 내지 15V와 같이 훨씬 더 낮게 조절될 수 있다. 상기 진동수 또한 1초에 수백 내지 수천번의 전기 자극을 가할 수 있도록 구성될 수 있으나, 약물 전달 효율 또는 피부 자극성 등을 고려하여 상기 펄스는 일정하거나 특정 패턴을 갖고 변화하도록 구성된 것일 수 있다. 상기 일렉트로포레이션은 상기 이온토포레시스와 조합되어 사용될 수 있다. 따라서 초미세구멍의 형성을 유도하기에는 전기적 자극이 약하더라도 이온토포레시스는 지속적으로 유발될 수 있으므로, 상대적으로 인체에 대한 자극이 강할 수 있는 일렉트로포레이션은 간헐적으로 유발되도록 반면 상기 이온토포레시스는 지속적으로 유발되도록 하여 장시간 사용이 가능하면서 상기 사용 시간 동안 약물 전달 효율은 최대가 되도록 할 수 있다. 상기 일렉트로포레이션 및 이온토포레시스와 조합에 의한 약물전달이 최적화될 수 있도록, 자극 펄스, 시간 등을 조절할 수 있는 프로그램이 상기 장치의 제어부 등에 포함될 수 있다.

일 구체예에서 상기 약물은 무좀 치료 약물, 손발톱 강화제, 영양제 및 이들의 조합 중 선택된 것일 수 있다. 본 발명자들은 히드로겔에 전류를 흘려주어 피부의 약물 흡수를 유도하는 경우, 전류를 흘려주지 않는 경우에 비해서 약물 흡수율이 현저하게 증가함을 확인하였다. 따라서, 약물 흡수율이 떨어지고, 특히 손톱 또는 발톱의 피부와 접지되는 부분에 약물이 잘 닿지 않아 치료 효율이 떨어지는 손발톱 관련 질환의 치료 및 예방에 유리하다. 또한 약물 흡수율의 증가 및 손발톱의 피부와 접지되는 부분으로 약물을 전달할 수 있어 결과적으로 3 개월 내지 1 년 이상 소요되는 무좀 치료 기간을 현저하게 단축시킬 수 있다.

상기 약물은 액상, 현탁액, 스프레이, 크림, 분말, 연고, 겔 또는 이들의 조합의 제형인 것을 포함할 수 있다. 상기 무좀 치료 약물은 플루코나졸 (fluconazole), 미코나졸 니트레이트 (miconazole nitrate), 클로트리마졸 (clotrimazole), 톨나프테이트 (tolnaftate), terbinafine (테르비나핀), 부테나핀 (butenafine), 운데실렌산 (undecylenic acid), 에피코나졸(eficonazole), 비포나졸(bifonazole), 포사코나졸(posaconazole), 이트라코나졸(itraconazole), 시클로피록스(ciclopirox), 타바보롤(tavaborole), 아모롤핀(amorolfine) 및 이들의 조합일 수 있으며, 이들은 단일 제제로서 사용될 수 있으나, 필요에 따라 베클로메타손 디프로피오네이트, 부데소니드, 베타메타손 및 덱사메타손 등과 같은 스테로이드 제제, 살리실산과 같은 비스테로이드성 항염증제, 바미핀, 클로로피라민, 클로르페녹사민, 클레마스틴, 디메틴덴, 디페닐히드라민, 이소티펜딜, 메피가민, 프로메타진 및 테날리딘 등과 같은 항히스타민제, 각질 연화제, 항생제 또는 상처치유제 등과 함께 사용되거나 이들과의 복합 제제로서 사용될 수도 있다. 치료 단계 또는 증상에 따라 상기 무좀 치료 약물 없이 필요한 약물이 사용될 수도 있다.

상기 약물 전달 장치는 특정 질병을 치료하기 위한 목적 이외에 연고, 겔, 크림, 현탁액, 로션, 액제 또는 스프레이 등과 같은 일반적인 외용제의 특정 물질의 전달 효율을 증가시키기 위해 사용될 수 있으므로, 상기 약물은 손발톱 강화제 또는 영양제를 포함할 수 있다. 따라서 무좀 치료 목적뿐만 아니라 손발톱과 같은 약물 투과율이 낮은 신체 부위의 재활, 재생 또는 미용 목적으로서 물질 투과율을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 약물 전달 장치는 신체에 장착하여 일정 시간 동안 전기적 자극을 가하여 약물을 전달시키므로 24시간 신체에 약물을 주입하여 일어날 수 있는 부작용을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 매니큐어 타입의 제형이 손톱 또는 발톱에 장기간 지속적으로 적용됨으로 인해 발생할 수 있는, 손톱 또는 발톱의 가늘어짐, 부러짐, 모양 변형 및 갈라짐 등과 같은 약화 현상이 일어나지 않을 수 있다. 손톱 또는 발톱이 완전히 교체되는데 수 개월이 걸리는 성장 속도 특성상, 상기 약물 전달 장치는 정기적으로 수 개월에 걸쳐 사용될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 손톱의 경우 매일 밤 1시간씩, 4개월 동안 사용할 수 있고, 발톱의 경우 매일 밤 1시간씩, 6개월 간 사용할 수 있으나, 이는 약물의 농도, 전류의 세기, 증상의 심각성, 및 약물의 특성 등에 따라 적용 시간, 적용 주기, 및 적용 기간 등이 달라질 수 있다. 또한 상기 약물 전달 장치는 이온토포레시스, 일렉트로포레이션 또는 이들의 조합으로 약물을 전달하므로 약물 함유부에 함유시키기에 적절하지 않은 약물이라도 전기적 자극에 의해 흡수율이 증가할 수 있으므로 약물 함유부의 약물과 상기 약물 함유부에 함유시키지 않고 사용하는 약물을 동시에 적용하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 발톱 갈라짐 증상이 수반되는 무좀의 치료에 사용되는 경우 발톱 영양제를 발톱에 바른 후 그 위에 플루코나졸을 함유하는 약물 함유부를 접촉시키고 상기 장치에 의해 전기적 자극을 가할 수 있다.

상기 무좀 치료 약물, 손발톱 강화제, 영양제 및 이들의 조합은 손발톱 및 피부 투과율을 증가시키기 위해 또는 약물 함유부에 상기 약물 등이 원하는 농도로 함유되도록 하기 위해 약학적으로 허용가능한 적절한 염, 착물, 약학적으로 허용가능한 담체와의 조합, pH 조절제와의 조합 또는 복합체 형태로 제조할 수 있다.

다른 구체예에서 상기 무좀 치료 약물은 플루코나졸(fluconazole)일 수 있다.

도 3을 참조하여 설명하면, 상기 약물 전달 장치(100)가 발에 착용되어 발톱 무좀을 치료하기 위해 사용되는 경우 지지부(130)를 고정부(133)를 이용하여 발등또는 발목에 부착시키고, 발톱 위에 약물 함유부(112)가 위치하도록 약물 전달부(110)를 발가락에 배치하고, 약물이 발톱으로 안정적으로 전달될 수 있도록 약물 전달부의 고정부(113)으로 발가락에 고정시킬 수 있다. 발등에 고정된 지지부(130)는 제2 전극을 포함하는 제2 기판(131), 연결부(134) 및 전지부(132)를 포함하여, 상기 전지부에서 전류를 발생시키고, 제2 기판으로부터 발생된 전류가 매개부(120)를 통해 제1 기판까지 흐를 수 있다. 상기와 마찬가지로 손에 착용되어 손톱 무좀을 치료하기 위해 사용되는 경우는 손등 또는 손목에 부착시키고 상기 발톱에서와 같이 사용될 수 있다.

상기 매개부(120)는 상기 제1기판의 제1 전극과 제2 기판의 제2 전극을 전기적으로 연결하기 위하여, 전도체로 이루어질 필요가 있으나, 인체가 전류에 직접적으로 노출되는 경우 화상, 감전 등의 안전사고 우려가 있으므로 적어도 부분적으로 절연체에 의해 피복되거나, 또는 상기 전도체를 내장하는 구조의 절연체일 수 있다.

다른 구체예에서 약물의 투여가 특정 손톱 또는 발톱에만 필요할 수 있으므로, 상기 장치(100)는 사용자가 상기 장치(100)를 사용하는 때에 사용에 편의를 위해 위치를 조정하고 개수를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서 상기 매개부(120)는 상기 제1 기판(111) 또는 제2 기판(131)의 연결부(134)로부터 탈부착이 가능하도록 구성된 것일 수 있다. 또 다른 구체예에서 상기 장치는 상기 제1 기판(111), 약물 함유부(112), 및 매개부(120)를 하나의 그룹으로 하여 복수 개의 그룹을 포함하고, 상기 복수 개의 그룹 중 각각의 그룹은 상기 매개부(120)를 통해 상기 연결부(134)에 각각 연결된 것일 수 있다. 상기 매개부(120)는 상기 제1 기판 또는 제2 기판의 일면 상에 적어도 부분적으로 배치된 연결부(134)로부터 탈부착이 가능하도록 구성된 것일 수 있다. 상기 탈부착이 가능한 연결부(134)는 전도성 물질로서 탄소, 금, 은, 알루미늄, 구리, SUS (steel use stainless) 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있고, 탈부착이 가능하도록 하기 위해서 예를 들어 SNS 스냅 단추, ECG 전극, 전도성 밸크로 및 이들의 조합과 같은 형태일 수 있다. 또한 상기 매개부(120)는 포트(122)를 포함할 수 있어서, 상기 포트는 연결부(134)와 동일한 재질의 전도체이거나, USB 또는 콘센트와 같이 연결부(134)와 쌍을 이루어 전류를 상기 매개부로 흐르도록 할 수 있는 구조일 수 있다. 전류가 적절하기 흐르기 위하여 상기 연결부(134)와 포트(122)는 서로 상호작용 가능한 특정한 크기 및 구성을 가질 수 있다. 상기 그룹을 이루는 제1 기판(111) 및 매개부(120)는 일체형을 이루거나, 박음질 또는 접착성 물질에 의하여 결합되어 있거나, 또는 분리가 가능한 것일 수 있는데, 분리가 가능한 것일 경우 사용시 두 구성요소를 전기적으로 연결하기 위하여 각각의 연결부를 더 포함할 수 있다.

도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면, 상기 장치를 발톱 무좀을 치료하기 위한 약물 전달에 사용하고자 하는 경우, 사용하고자 하는 발가락의 개수에 따라 약물 전달부(110) 및 매개부(120)를 하나의 그룹으로 하여 복수 개의 그룹으로 하여 무좀을 앓는 발가락에 각각 약물 함유부(112)가 접촉되도록 하여 상기 약물 전달부(110)를 고정시키고, 상기 복수 개의 그룹에 안정적으로 전류를 공급하기 위하여 전지부(132)를 포함하는 지지부(130)를 발등에 고정시킨 후, 상기 매개부(120)의 포트(122)를 상기 지지부(130)에 포함된 제 2기판(131)의 연결부(134)에 각각 연결하여 약물 함유부(112)까지 전기적 자극이 가해지도록 할 수 있다.

도 5를 참조하여 상기 지지부(130)의 연결부(134)를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 전지부(132)가 상기 지지부에 내장되거나 부착된 형태의 경우로서, 다수의 연결부(134)에 병렬적 또는 각각 직렬적으로 연결되어 전류를 공급할 수 있다. 상기 전지부는 일 구체예에서 제어부를 더 포함하므로 전극으로 흐르는 전류의 흐름을 조절할 수 있는데, 상기 제어부에 의해서 다수의 연결부(134)들 중에 특정 연결부로만 전류가 흐르도록 조절할 수 있다.

상기 전지부(132)는 상기 제1 기판(111), 제2 기판(131), 매개부(120), 연결부(134), 또는 고정부(133) 중 하나 이상에 부착되거나, 내부에 내장된 형태일 수 있으나, 상기 제1 기판, 제2 기판, 매개부, 연결부, 및 고정부로부터 분리되어 외부에서 전류를 공급하는 것일 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 전지부(132)는 제2 기판(131)을 포함하는 상기 지지부(130)으로부터 분리되어 외부에서 상기 제2 전극 및 연결부(134)를 통해 상기 제1 전극으로 전류를 공급할 수 있으며, 회로가 다수의 연결부에 병렬적 또는 각각 직렬적으로 연결되어 전류를 공급할 수 있다. 상기 전류는 또한 제어부에 의해서 다수의 연결부(134)들 중에 특정 연결부로만 흐르도록 조절될 수 있다.

제1 기판, 제2 기판 및 매개부는 상기 장치의 원활한 작동을 위해 적어도 일부가 전도체이어야 하나, 표면으로 노출되는 전류는 상기 약물 함유부(112)를 통하여 피부나 손톱 또는 발톱까지만 전달되는 것이 적절할 수 있으므로, 상기 약물 전달부(110)의 제1 기판(111)은 약물 함유부(112)가 배치된 부분을 제외하고 절연체로 둘러싸인 것일 수 있다. 따라서 일 구체예에서 상기 제1 기판(111)은 적어도 부분적으로 절연부위를 포함하고, 상기 약물 함유부(112)는 적어도 부분적으로 상기 절연 부위로부터 피부에 노출될 수 있다. 상기 절연부위에 의하여 약물이 방출되기 원하는 부위의 크기를 조절하거나, 불필요한 부위로의 약물 방출이 일어나지 않도록 할 수 있으며, 손발톱을 제외한 연한 피부에 전기적 자극이 닿아 화상이나 감전의 위험을 방지할 수 있다.

일 구체예에서 상기 연결부는 상기 제2 기판뿐 아니라, 상기 제1 기판 일면 상에도 적어도 부분적으로 하나 이상이 배치될 수 있고, 상기 전지부로부터 발생된 전류가 상기 매개부를 통해 상기 제1 기판의 일면상에 배치된 연결부로 흘러 약물 함유부까지 전류가 흐를 수 있도록 구성될 수 있다.

도 7A를 참고하여 설명하면, 상기 약물 전달부(110)에도 연결부(134)가 연결될 수 있는데, 제1 기판의 일면 상에 상기 연결부(134)가 배치되어 상기 제1 기판(111)의 약물 함유부(112), 상기 매개부(120) 및 제2 기판을 포함하는 지지부(130) 사이에 전류가 흐르도록 할 수 있다. 상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 연결부(134) 또한 탈부착이 가능할 수 있는데, 도 7B 및 7C를 참고하여 설명하면, 일 구체예에서 약물 전달부(110)의 제1 기판(111) 상에 상기 탈부착이 가능한 연결부(134)가 배치되어 상기 제1 기판(111) 안쪽의 피부 접촉면인 약물 함유부(112)까지 전류가 흐를 수 있도록 한다. 상기 탈부착이 가능한 연결부(134)는 전도성 물질로서 탄소, 금, 은, 알루미늄, 구리, SUS (steel use stainless) 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있고, 탈부착이 가능하도록 하기 위해서 예를 들어 SNS 스냅 단추, ECG 전극, 전도성 밸크로 및 이들의 조합과 같은 형태일 수 있다. 상기와 같이 탈부착이 가능한 연결부(134)가 제1 기판(111)상에 배치되는 경우, 하나 이상의 약물 전달부(110)는 각각의 매개부(120)에 의하여 각각 독립적으로 병렬적 또는 통합하여 직렬적으로 제2 기판에 연결될 수 있다.

도 8A를 참고하여 설명하면, 상기 약물 전달부(110)는 피부나 손톱 또는 발톱에 접촉하는 약물 함유부(112)를 제외하고 나머지 신체와 접촉하는 부위는 절연체인 절연부분(111')으로 이루어져있고, 그 반대면 또한 절연체인 절연부분(111')로 이루어져 약물 및 전류의 불필요한 방출을 막을 수 있다. 제1 전극으로 흘러온 전류가 상기 약물 함유부(112)까지 흘러 약물 전달 효과를 증진시킬 수 있어야 하므로, 상기 제1 기판(111)의 내부는 전도체(111")로 코팅 또는 인쇄되어 있어 상기 코팅 또는 인쇄된 부분이 적어도 부분적으로 상기 약물 함유부(112)와 접촉되어 제1 기판(111)으로 흘러온 전류를 상기 약물 함유부(112)까지 전달할 수 있다. 상기 전도체(111")는 상기 제1 기판(111) 전체에 코팅 또는 인쇄될 수 있으나, 필요에 따라 일부분에만 전류가 흐르도록 구성된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 전도체로 코팅 또는 인쇄하기 위해 전도성 페이스트 또는 잉크가 사용될 수 있는데, 상기 전도성 페이스트 또는 잉크를 이용하여 특정 회로를 인쇄하고 그 회로에만 전류가 흐르도록 할 수 있다. 상기 전도성 페이스트는 탄소 페이스트, 금 페이스트, 은 페이스트, 알루미늄 페이스트, 구리 페이스트, SUS 페이스트 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 페이스트일 수 있다. 상기 전도체의 코팅 또는 인쇄는 통상의 당업자에게 자명한 방법으로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 그라비아 인쇄, 옵셋 인쇄, 디지털 프린팅, 스핀코팅, 딥코팅, 잉크젯 인쇄, 전사 또는 이들의 조합 등의 방법에 의해 코팅될 수 있다. 통상의 당업자는 목적하는 도전성 값을 얻기 위해 중간 매개 시트 상에 인쇄되는 적절한 방식과 페이스트 또는 잉크의 양을 결정할 수 있다. 상기 제1 기판의 구조는 전류가 적절히 흐르도록 하기 위하여 제2 기판(131) 또는 매개부(120)에도 동일하게 적용될 수 있다. 도 8B를 참고하면, 상기 약물 전달부(110)로부터 피부나 손톱 또는 발톱에 접촉하기 위해 노출된 약물 함유부(112)는 정사각형, 직사각형, 삼각형, 원, 타원 또는 사다리꼴 등의 모양일 수 있으나, 손톱 또는 발톱과 같은 특정 부위에 사용되기 위하여 손톱 또는 발톱 모양일 수 있다.

약물 함유부(112)는 전해질 용액, 에센스, 히드로겔, 셀룰로스, 아가로오스, 겔라틴, 콜라겐 및 이들의 조합 중 선택된 것일 수 있으므로, 어떤 것이 사용되는지에 따라 상기 약물 함유부가 상기 약물 전달부(110)로부터 전면 노출되는 것이 부적절할 수 있어 피부나 손톱 또는 발톱으로 직접 노출되는 약물 함유부가 부분적일 수 있다.

도 9A를 참고하여 설명하면, 절연부분(111')이 상기 약물 함유부(112)의 일부에 배치될 수 있는데, 이 경우 약물은 노출된 부분만을 통해 화살표 방향으로만 흐르는 전류를 통해 용출될 수 있다. 도 9B를 참고하면, 상기 약물 함유부(112)는 전체 약물 함유부 중에서도 특정 부분만 노출되게 되며, 노출량은 필요에 따라 조절될 수 있다. 상기 약물 함유부(112)를 부분적으로 차단하는 절연부분(111')은 제1 기판을 차단하는 절연부분(111')과 동일한 물질일 수 있고, 필요에 따라 다른 물질일 수 있다.

또 다른 양상은 상기 약물 전달 장치를 이용하여 투여할 약물을 함유하는 용기를 포함하는 손발톱 약물 전달 키트를 제공한다. 상기 약물 전달 장치는 약물 외에 영양제, 화장품 및 이들의 조합 등을 전달할 목적으로 사용될 수도 있고, 손발톱 외에 신체 특정 부위에 상기 물질들의 신체 내로의 투과율을 증가시키기 위한 것일 수 있다. 상기 키트는 제1 기판(111) 및 약물 함유부(112)를 포함하는 약물 전달부(110), 제2 기판(131), 전지부(132) 및 매개부(120)를 포함하도록 구성되며 상기 약물 함유부(112)가 미리 약물을 함유하도록 제조된 것이 아니라면, 사용시 적용할 약물을 함유하는 용기를 더 포함한 구성일 수 있다. 상기 구성요소들은 각각 분리되어 사용 전 조립하여 사용되는 것이거나, 적어도 하나 이상은 일체형일 수 있다. 손발톱 무좀에 사용되는 경우, 균이 상기 장치 중 상기 손톱 또는 발톱에 직접적으로 접촉된 부위에 머물어 치료에 방해가 될 수 있으므로, 치료 효율 또는 위생상 상기 제1 기판(111) 또는 약물 함유부(112)는 일회용일 수 있다. 상기 제1 기판(111) 및 약물 함유부(112)가 일체형일 수 있어서, 사용 후 함께 상기 약물 전달부(110)로부터 분리되어 버려져야 할 수 있고, 상기 약물 전달부(110) 전체가 일회용일 수 있다. 따라서 상기 키트는 복수 개의 제1 기판(111), 약물 함유부(112), 또는 약물 전달부(110)를 포함할 수 있다. 상기 키트는 양손 또는 양발에 동시에 사용될 수 있으므로, 상기 키트 구성요소를 다수 구비할 수 있다. 특히 약물 전달부(110) 및 매개부(120)는 다섯개 이상의 손가락 또는 다섯개 이상의 발가락에 동시에 사용할 수 있도록 5개 이상의 복수 개가 하나의 세트로 포함될 수 있다.

이를 종합하면 또 다른 양상은 상기 약물 전달 장치를 이용하여 무좀 치료 약물, 손발톱 강화제 또는 영양제 등을 손발톱에 투여함으로써, 무좀을 치료 또는 예방하거나 손발톱을 강화시킬 수 있는 방법을 제공한다.

일 구체예에서 약물 함유부(112)는 상기 제1 기판(111)과 일체형을 이룰 수 있는데 이러한 일체형을 만드는 방법은 상기 기판에 산소 플라즈마 처리하는 단계;

3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트 (TMSPMA)를 상기 기판에 반응시키는 단계;

상기 TMSPMA와 반응시킨 기판에 아크릴아미드 단량체, N,N '-메틸렌비스(MMBS) 아크릴아미드, 광개시자 및 약물의 혼합물을 붓는 단계; 및

UV에 노출시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기판은 일 구체예에서 탄소 기판일 수 있고, 이 경우 상기 탄소 기판에 산소 플라즈마 처리를 통하여 상기 탄소 기판 상에 히드록실기를 노출시킬 수 있다. 상기 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트는 상기 탄소 기판 표면 말단에 특정 결합을 생성시키기 위함이며 일 구체예에서 상기 특정 결합은 탄소 이중 결합 (C=C)이다. 상기 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트는 생성시키려는 특정 결합 형태에 따라 3-(트리메톡시실릴)프로필 아크릴레이트, 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필 메타크릴레이트, (3-머캅토프로필)트리메톡시실란, (3-글리시딜옥시프로필)트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, 트리에톡시비닐실란 및 3-(트리클로로실릴)프로필 메타크릴레이트과 같은 물질로 대체될 수 있다.

상기 반응으로 인한 생성물은 폴리아크릴아미드이나, 폴리에틸렌글리콜 디아클레이트(PEGDA)를 생성하기 위해 다른 반응 물질을 반응시킬 수 있고, 그 외에 히드로겔이 될 수 있는 폴리머를 형성하기 위한 적절한 당량체가 상기 반응의 반응 물질이 될 수 있다.

광개시자 (photoinitiator; PI)는 이르가큐어 (irgacure) 2959일 수 있다. 용어 "광개시자"는 자외선 또는 가시광선 등을 이용하여 자유 라디칼 분자, 양이온 또는 음이온과 같은 반응성 물질을 생성시키는 것을 의미한다. 상기 광개시자에 의해 가교 반응이 유발되어 단량체가 폴리머로 될 수 있다.

또한 기판에 산소 플라즈마 처리하는 단계;

상기 TMSPMA와 반응시킨 기판에 아크릴아미드 단량체, N,N '-메틸렌비스 아크릴아미드 및 약물의 혼합물을 붓는 단계; 및

과황산암모늄 (APS)을 더 첨가하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 상기 제1 기판에 일체형인 약물 함유부를 만들 수 있다.

일 구체예에서 상기 과황산암모늄 (APS)을 더 첨가하는 단계는 N,N,N ',N'-테트라메틸에틸렌디아민 (TEMED)을 더 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 반응에서 과황산암모늄을 첨가하는 것으로 가교 반응이 일어날 수 있으나, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민을 더 첨가하면 상기 가교 반응의 시간이 단축될 수 있다.

하기의 실시예에 의해 약물 함유부(112)의 제조 방법을 보다 상세하게 설명한다.

실시예 1. 폴리아크릴아미드 히드로겔의 제작

플루코나졸을 함유하는 전달체로서 아크릴아미드 히드로겔을 제조하는 방법은 하기의 반응식과 같다.

구체적으로는 UV 또는 APS/TEMED를 이용하여 가교시켜 제조할 수 있다.

1. UV를 이용한 폴리아크릴아미드 히드로겔의 제작

아크릴아미드(AAM) 단량체 2.2M (156 mg/mL), MMBS (N,N'-메틸렌비스(아크릴아미드)로서,상기 반응식에서의 비스) 스톡 용액으로 20 mg/mL, 에탄올 중에 20 wt%인 이르가큐어(irgacure) 2959 광개시자(Photoinitiator; PI) 및 원하는 농도의 플루코나졸을 사용하여, 1 mL AAM, 25 ㎕ MBAA 스톡 용액 (최종 0.05 wt%), 5 ㎕ PI (최종 0.1 wt%) 및 플루코나졸을 넣고 혼합하였다. 각 성분을 가교하기 위해 5분 정도 상기 혼합물을 UV(365 nm)에 노출시켰다.

2. APS/TEMED를 이용한 폴리아크릴아미드 히드로겔 제작

AAM 단량체 2.2 M (156 mg/mL), MBAA (N,N'-메틸렌비스(아크릴아미드)로서, 상기 반응식에서의 비스), 스톡 용액으로 20 mg/mL, 과황산 암모늄 (Ammonium persulfate; APS, sigma) 스톡 용액으로 10 wt%, N,N,N'N '-테트라메틸에틸렌디아민 (TEMED, T9281, Sigma) 및 원하는 농도의 플루코나졸을 사용하여, 1 mL AAM, 25 uL MBAA 스톡 용액 (최종 0.05 wt%) 및 플루코나졸을 넣고 혼합하였다. 40 ㎕ APS 스톡 용액을 상기 혼합물에 첨가하고 몰드로 옮긴 다음, 가교 시간을 줄이기 위해 2 ㎕ TEMED를 조금씩 더 첨가하여 60℃ 오븐에서 1시간 가량 가교시켰다.

실시예 2. 탄소 기판 상에 히드로겔의 결합

탄소 기판에 산소 플라즈마 처리하여 상기 탄소 기판 상에 OH기를 노출시켰다. 여기에 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(TMSPMA, sigma)를 제조사의 지침에 따라 반응시켜 상기 탄소 기판 표면 말단에 C=C 결합을 만든다.

구체적으로, 먼저 탄소 기판을 강한 세제로 깨끗하게 세척한 다음, 물로 완전히 헹궈내고, 오븐으로 완전히 건조시켰다. 상기 탄소 기판이 TMSPMA 용액에 완전히 접촉되도록 하기 위해 주변에 적절한 공간을 두어 배치하였다. 에탄올 200mL 중 TMSPMA 1mL를 희석시키고, 물에 1:10으로 희석한 희석된 아세트산 6mL을 첨가하였다 (아세트산:물=1:10). 상기 제조된 TMSPMA 용액을 상기 탄소 기판에 붓고 3분간 반응시켰다. 넘치는 것을 부어 버리고, 에탄올로 상기 탄소 기판을 세척하여 잔여 반응물을 제거한 후, 상기 실시예 1과 같이 각 제조 방법에 해당하는 히드로겔 혼합물을 붓고 각각 UV 또는 APS/TEMED로 가교시켜 히드로겔을 만든다.

실시예 3. 피부흡수실험

실시예 1의 히드로겔(실시예 1-1) 및 실시예 2의 탄소 기판(히드로겔(실시예 1-1)이 결합된 탄소 기판)을 포함하는 장치를 이용하여 피부흡수실험을 수행하였다. 피부흡수실험을 위해 미니어쳐 돼지 피부(miniature pig skin)에 대해서 변형된 프란츠 확산 셀 장치 (modified Franz diffusion cell apparatus) (Lab Fine Instruments, South Korea)를 이용하여 약물 투과도 차이를 관찰하였다. 피부의 총면적은 12.19cm² 이었으며 수용체부 (receptor compartment)를 26 ml의 등장성 인산 완충액 염수 (pH 7.4)로 채웠고, 600 rpm 이하로 자성 교반을 수행하였다. 상기 수용체부는 37±5 ℃, 피부표면은 32±5 ℃로 유지하였으며, 피부를 프란츠셀 위에 직접 접촉시켜 1시간 가량 유지함으로써 평형 상태와 수화를 유지하였다. 이후, 피부표면에 6 mg의 플루코나졸이 함유된 4 cm² 크기의 히드로겔을 올려 놓았다.

피부투과 촉진 효과를 비교하기 위해 두 그룹으로 나누어 실험을 진행하였으며 한 그룹(n=3)은 히드로겔만 올려놓았으며, 나머지 그룹(n=3)은 히드로겔이 결합된 탄소 기판으로서 이온토포레시스 장치를 연결하여 0.5 mA의 전류를 흘려주었다. 전류를 흘려준 그룹의 경우, 양극의 전극을 히드로겔이 결합된 탄소 기판 표면에 부착하고 음극은 수용체부 쪽의 피부면에 Ag/AgCl 선을 이용하여 접촉시켰다. 계획된 시간(0.5, 2, 4, 6, or 8h)에 수용체부에서 500 ㎕의 용액을 채취하여 분석을 수행하였다. 용액 채취 후 정확히 같은 양의 인산 완충액 염수를 즉시 채워 주었다. 플루코나졸의 농도를 마이크로플레이트 리더 (Tecan, Durham)를 이용하여 측정하였다.

그 결과, 이온토포레시스 및 히드로겔의 조합 (IP hydrogel)에 의해 플루코나졸의 흡수량이 전류의 흐름 없이 흡수시킨 경우 (passive hydrogel)에 비해 현저하게 증가하였다 (도 10).

Claims

제1 전극을 포함하는 제1 기판;
제2 전극을 포함하는 제2 기판;
전원을 포함하는 전지부;
상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 약물 함유부;
상기 제1 기판과 제2 기판을 전기적으로 연결하는 매개부;
상기 제1 기판 또는 제2 기판의 일면 상에 적어도 부분적으로 하나 이상이 배치되고, 상기 전지부로부터 발생된 전류가 상기 매개부로 흐르도록 구성된 연결부를 포함하는 약물 전달 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 장치를 몸에 고정시키기 위한 고정부가 상기 제1 기판, 제2 기판, 또는 매개부에 연결된 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 기판, 제2 기판, 또는 매개부는 탄소 기판 또는 플렉서블 기판인 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 기판, 제2 기판, 또는 매개부는 적어도 부분적으로 전도성 페이스트 또는 잉크가 인쇄된 것인 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 전도성 페이스트 또는 잉크는 탄소 소재인 것인 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 탄소 소재는 그라피트, 글래시카본, 풀러렌, 카본나노튜브, 카본블랙, 그라핀 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 약물 함유부는 상기 제1 기판 상의 고정화 화합물에 의해 제1 기판 상에 배치된 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 기판은 적어도 부분적으로 절연부위를 포함하고, 상기 약물 함유부는 적어도 부분적으로 상기 절연 부위로부터 피부에 노출된 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 또는 제2 전극은 탄소, 금, 은, 알루미늄, 구리, SUS 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 약물 함유부는 약물이 전해질 용액, 에센스, 히드로겔, 셀룰로오스, 아가로오스, 겔라틴 또는 콜라겐 중 포함되어 있는 것인 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 히드로겔은 가교된 폴리아크릴아미드 히드로겔인 것인 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 고정부는 한 면의 일부분에 피부에 장치를 고정하기 위한 접착성 물질을 포함하거나, 밴드, 단추 및 부직포를 포함하는 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 전지부는 상기 전극으로 흐르는 전류의 흐름을 조절하는 제어부를 더 포함하는 것인 장치.
청구항 13에 있어서, 상기 제어부는 상기 전류가 지속적, 규칙적, 간헐적 또는 이들의 조합으로 흐르도록 하는 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 전지부는 역전기 투석 전지, 플렉서블 배터리(flexible battery), 알칼리 전지, 건전지, 수은 전지, 리튬 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬이온 이차 전지, 및 리튬이온폴리머 이차 전지로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 전지를 포함하는 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 이온토포레시스, 일렉트로포레이션 또는 이들의 조합에 의하여 약물을 피부로 전달하는 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 매개부는 상기 제1 기판 또는 제2 기판 연결부로부터 탈부착이 가능하도록 구성된 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 장치는 상기 제1 기판, 약물 함유부, 및 매개부를 하나의 그룹으로 하여 복수 개의 그룹을 포함하고, 상기 복수 개의 그룹 중 각각의 그룹은 상기 매개부를 통해 상기 연결부에 각각 연결된 것인 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 약물은 무좀 치료 약물, 손발톱 강화제, 영양제 및 이들의 조합 중 선택된 것인 장치.
청구항 19에 있어서, 상기 무좀 치료 약물은 플루코나졸, 미코나졸 니트레이트, 클로트리마졸, 톨나프테이트, 테르비나핀, 부테나핀, 운데실렌산, 에피코나졸, 비포나졸, 포사코나졸, 이트라코나졸, 시클로피록스, 타바보롤, 아모롤핀 및 이들의 조합인 것인 장치.
청구항 1의 장치 및 청구항 1의 장치를 이용하여 투여할 약물을 함유하는 용기를 포함하는 손발톱 약물 전달 키트.