KR20220065655A

KR20220065655A - 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20220065655A
Application number: KR1020210116881A
Authority: KR
Inventors: 김동환; 박상한; 강복기
Original assignee: 주식회사 대웅테라퓨틱스
Priority date: 2020-11-13
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2022-05-20
Also published as: WO2022102977A1

Abstract

본 발명의 일 실시예는 (A) 열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 하나 이상의 음각부를 포함하는 마이크로니들 제조용 몰드를 제조하는 단계; 및 (B) 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 하나 이상의 마이크로니들을 성형하는 단계;를 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 제조되며, 하나 이상의 음각부를 포함하는 마이크로니들 제조용 몰드; 및 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 성형되는 하나 이상의 마이크로니들;을 포함하는, 마이크로니들 어레이를 제공한다.

Description

마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법 {A MICRO-NEEDLE ARRAY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열가소성 플라스틱 수지를 소재로 사출 성형 방식으로 제조된 몰드를 이용하여 제조되는 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 마이크로니들 제형은 피부를 통해 목적하는 효능을 달성하기 위한 성분의 전달을 목적으로 한다. 마이크로니들 제형은 피부를 통한 성분 전달의 주요 장벽층인 각질층을 뚫기 위해 직경과 높이가 수십에서 수천 마이크로미터에 불과한 마이크로니들을 이용한다. 상기 마이크로니들을 이용하여 목적으로 하는 성분이 표피층 또는 진피층에 도달하도록 하여 마이크로니들을 적용한 부위 또는 인체의 순환 시스템을 통해 전신에서 효능을 나타내게 된다.

마이크로니들의 재질은 크게 금속제 마이크로니들과 생분해성 소재 마이크로니들로 구분할 수 있다.

금속제 마이크로니들은 전달하고자 하는 성분이 이동할 수 있는 경로가 뚫린 일반 주사 니들과 같은 중공을 가진 중공형(hollow) 마이크로니들 형태와, 성분을 마이크로니들의 표면에 코팅하여 전달하는 솔리드(solid) 마이크로니들 형태가 있다.

한편, 생분해성 마이크로니들은 주로 솔리드 마이크로니들 형태로서, 성분을 마이크로니들의 표면에 코팅하거나 생분해성 고분자와 같이 마이크로니들을 형성하여 피부에 적용 후 적용된 마이크로니들이 분해되면서 성분을 전달하는 방식을 취한다.

상기 마이크로니들의 제조는 일반적으로 마이크로니들의 형상이 음각으로 형성된 금속제(철, 실리콘 등) 몰드에 니들을 구성하는 물질을 주입하여 형성하는 방식으로 제조된다.

이러한 금속제 몰드에서 마이크로니들을 형성하는 방법은 금속제 몰드가 마이크로니들 제조장비의 부속품이거나 비금속에 비해 무겁기 때문에 마이크로니들 형성 후 제조공정을 순환시키기 위해 마이크로니들을 몰드에서 분리해야 하는 과정이 필수적으로 수반된다.

이러한 제조방법으로 인해 마이크로니들을 금속제 몰드에서 분리 시, 또는 몰드 분리 후 추가의 제조 또는 유통과정에서 마이크로니들 외형의 변형 또는 손실이 생길 수 있다. 이러한 변형 또는 손실은 마이크로니들 개개의 함량 불균일을 초래할 수 있고 결과적으로 마이크로니들 어레이에 로딩된 약물의 전체 함량의 불균형을 초래할 수 있다. 또 금속제 몰드가 제조장비의 부속품이므로 대량생산을 위해서는 금속제 몰드가 커지는 만큼 제조장비가 대형화되어야 하고 제작비용 또한 높아지며, 연속생산을 위해서는 금속제 몰드의 완전한 세정이 필요하기 때문에 시간이 많이 소요되어 제조효율이 낮아지고 이로 인해 제조원가가 높아지는 문제가 있다.

또한 마이크로니들을 몰드에서 분리한 후에는 마이크로니들 각각을 보호할 수 있는 포장재가 절실하지만, 마이크로니들 각각을 감싸 둘러싸는 포장재는 전무한 실정이다.

한국 등록특허공보 제 10-1694317호 (2017.01.03)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 열가소성 플라스틱 수지를 소재로 사출 성형 방식으로 제조된 몰드를 이용하여 제조되는 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은 (A) 열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 하나 이상의 음각부를 포함하는 마이크로니들 제조용 몰드를 제조하는 단계; 및 (B) 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 하나 이상의 마이크로니들을 성형하는 단계;를 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 열가소성 플라스틱 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몰드는 상기 마이크로니들에 완전 밀착된 1차 포장 용기로서 상기 마이크로니들의 인체 적용 직전 제거되는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (B) 단계 이후에, (C) 상기 마이크로니들의 상면 및 상기 몰드의 일면을 포함하는 평탄면에 점착 시트를 합지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (B)단계에서, 상기 마이크로니들 원료 물질의 주입후 0.5 기압 이하로 감압한 후 블레이드를 이용하거나, 또는 2기압 이상으로 가압하여 상기 몰드의 음각부에 충진하는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (B)단계에서, 전달하고자 하는 유효 성분이 포함된 마이크로니들 원료 물질을 상기 몰드의 음각부에 충진하고 1차 건조한 후 그 상부에 기저부 원료 물질을 충진하고 2차 건조하여 마이크로니들을 성형하는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마이크로니들 원료 물질은 금속, 비금속, 생분해성 고분자, 및 약리 성분으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기저부 원료 물질은 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(HA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락틱산(PLA), 폴리락틱코글라이콜산(PLGA), 폴리비닐피롤리돈(PVP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법일 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 측면은, 열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 제조되며, 하나 이상의 음각부를 포함하는 마이크로니들 제조용 몰드; 및 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 성형되는 하나 이상의 마이크로니들;을 포함하는, 마이크로니들 어레이를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 열가소성 플라스틱 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몰드는 상기 마이크로니들에 완전 밀착된 1차 포장재 역할로서 상기 마이크로니들의 인체 적용 직전 제거되는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마이크로니들의 상면에 기저부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기저부는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(HA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락틱산(PLA), 폴리락틱코글라이콜산(PLGA), 폴리비닐피롤리돈(PVP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마이크로니들의 일면에 점착 시트가 합지되는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기저부의 일면에 점착 시트가 합지되는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이일 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 사출 성형을 통해 제조된 마이크로니들 제조용 몰드는 열압착 성형 대비 장기간 보관에도 수축, 휨 등이 발생하지 않아 제품의 형상이 변화되지 않으며, 제품의 보관 안정성이 향상될 수 있다.

그리고, 사출 성형을 통해 제조된 마이크로니들 제조용 몰드는 열압착 성형 대비 개별 음각부의 높이가 편차 없이 매우 정밀하게 형성될 수 있으며, 보다 좁은 면적에 많은 음각부가 형성될 수 있다.

또한, 사출 성형으로 마이크로니들 제조용 몰드를 제조하는 경우, 열압착 성형 대비 생산효율이 향상될 수 있으며, 제조 단가는 감소할 수 있다.

그리고, 사출 성형을 통해 제조된 마이크로니들 제조용 몰드를 마이크로니들의 제조에 필요한 주형으로 이용하고, 최종 제품에서 상기 마이크로니들 제조용 몰드가 상기 마이크로니들로부터 제거되지 않은 상태로 존재하도록 하여 사용자에 의해 인체 적용 전 제거되도록 함으로써 상기 마이크로니들의 변형, 손실, 오염 등을 방지할 수 있다.

또한, 최종 제품에서 마이크로니들을 보호하는 기능을 가지는 마이크로니들 제조용 몰드를 마이크로니들의 형성에 필요한 주형으로 사용하므로, 최대 제조수량을 제조장치의 크기에 관계없이 원료의 투입량에 따라 조절할 수 있고, 이에 따라 마이크로니들을 단시간 내에 대량으로 생산할 수 있다.

그리고, PET, PVC, PP와 같은 열가소성 플라스틱 소재는 실리콘 소재 대비 저가 소재로서, 이러한 열가소성 플라스틱 소재로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드는 세척 밸리데이션(CV, Cleaning Validation) 이슈에서 자유롭고, 내구성 및 내부의 의약품을 외부 오염원으로부터 보호하는 기능이 우수하며, 사전 멸균이 가능하다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 몰드를 제조하는 단계를 도식화한 것이다.
도 2는 사출 성형 방법으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드의 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들을 성형하는 단계를 도식화한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들을 2단 몰딩 방법으로 성형하는 단계를 도식화한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착 시트를 합지하는 단계를 도식화한 것이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 몰드, 마이크로니들 및 점착 시트를 포함하는 마이크로니들 어레이의 사시도 및 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들이 마이크로니들 제조용 몰드로부터 제거된 사진이다.
도 8은 사출 성형 방법으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드와 열 압축 성형 방법으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드의 형상 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 사출 성형 방법으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드와 열 압축 성형 방법으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드의 니들 간 간격을 나타내는 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 측면은, (A) 열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 하나 이상의 음각부를 포함하는 마이크로니들 제조용 몰드를 제조하는 단계; 및 (B) 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 하나 이상의 마이크로니들을 성형하는 단계;를 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법을 제공한다.

상기 (A) 단계에서, 사출 장치를 이용하여 열가소성 플라스틱 수지를 용융, 유동, 냉각 및 탈형시켜 음각부(11)를 포함하는 마이크로니들 제조용 몰드(10)를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 몰드를 제조하는 단계를 도식화한 것이고, 도 2는 사출 성형 방법으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드를 나타내며, 도 8은 사출 성형 방법으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드와 열 압축 성형 방법으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드의 형상 변화를 나타내는 도면이고, 도 9는 사출 성형 방법으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드와 열 압축 성형 방법으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드의 니들 간 간격을 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 사출 장치를 이용하여 열가소성 플라스틱 수지를 용융, 유동, 냉각 및 탈형시키는 과정을 통해 사출 성형하면 상기 열가소성 플라스틱 수지는 하나 이상의 음각부를 포함하는 마이크로니들 제조용 몰드(10)로 성형될 수 있다. 이 때, 성형된 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 일면은 하나 이상의 음각부(11)를 포함할 수 있고, 타면은 평탄할 수 있다.

상기 음각부(11)는 후속 단계에서 형성되는 마이크로니들(21)에 대한 몰드로 작용하는 것으로, 상기 마이크로니들(21)과 동일한 형상이되, 상하 방향으로의 역상을 가질 수 있다.

이때, 상기 음각부(11)는 첨단 음각부일 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, “첨단 음각부”는 통상의 마이크로니들(21)의 형상을 갖도록 평면인 상면으로부터 첨단을 이루는 하면까지 단면적이 감소하여 상기 상면으로부터 요입된 음각을 의미한다.

한편, 성형된 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 일면은 평탄 음각부(12) 및 상기 평탄 음각부(12)의 하면에 형성된 하나 이상의 음각부(11)를 포함할 수도 있다. 본 명세서에 사용된 용어, “평탄 음각부”는 평면인 상면으로부터 하면까지 실질적으로 동일한 단면적 및 일정 깊이로 요입된 음각을 의미한다. 상기 평탄 음각부(12)의 하면은 실질적으로 평탄할 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 용어, “상면” 및/또는 “하면”은 각 구성의 상대적인 위치 관계를 특정하기 위한 것으로서, 이들의 절대적인 위치를 특정하는 것은 아니다.

평탄 음각부(12)가 존재하지 않는 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 음각부(11)는 상호 연결되지 않고 독립적으로 존재한다. 이러한 마이크로니들 제조용 몰드(10)를 이용하여 마이크로니들(21)을 제조하는 경우, 제조된 마이크로니들(21) 또한 상호 연결되지 않고 독립적으로 존재하므로, 후속 단계에서 마이크로니들(21)이 점착 시트(30)에 균일하게 부착되기 어려운 문제가 있다. 예를 들어, 10*10(가로*세로)으로 상호 독립적으로 존재하는 100개의 마이크로니들(21)을 후속 단계에서 점착 시트(30)과 합지하는 경우, 상기 점착 시트(30)에 부착된 단일의 마이크로니들(21)의 상면의 단면적이 불충분하므로 상기 점착 시트(30)으로부터 쉽게 떨어져 사용자에게 불편을 유발할 수 있다.

이에 대해, 평탄 음각부(12)가 존재하는 마이크로니들 제조용 몰드(10)는 평탄 음각부(12)의 하면에 형성된 하나 이상의 음각부(11)를 포함하고, 후속 단계에서 마이크로니들 원료 물질(20)이 상기 음각부(11) 뿐만 아니라 상기 평탄 음각부(12)에도 채워져 상기 음각부(11)에 의해 형성된 마이크로니들(21)과 상기 평탄 음각부(12)에 의해 형성된 지지체(22)가 일체로 형성되므로, 상기와 같이 점착 시트(30)으로부터 단일의 마이크로니들(21)이 임의로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

열가소성 플라스틱 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

종래의 실리콘 소재는 고가이고 일회성 사용은 어려운 부분이 있어 재사용이 필요한데, 이 경우 마이크로니들이 형성되는 미세 음각부 부분에 대한 세척 밸리데이션(CV, Cleaning Validation)과 세척 용매의 실리콘 투과도에 대한 검증이 어렵다. 또한 실리콘 소재의 경우 물리화학적으로 분해되고 비교적 약한 경도로 인해 제조과정 또는 세척과정에서 파편의 발생과 실리콘 몰드의 수명에 대한 검증이 어려운 부분이 있다.

또한, 실리콘 소재를 이용한 몰드 제조방식은 실리콘이 외부 공기나 이물질에 대한 보호역할을 못하기 때문에 건조된 마이크로니들을 실리콘 몰드에서 탈형 후 재포장 해야 한다. 이 과정에서 미세크기의 마이크로니들을 개별로 밀착 포장하는 것은 현실적으로 어려우므로 마이크로니들이 공기에 노출된 채 파우치에 포장되거나 캡 모양의 용기를 씌운 형태로 포장되어야 한다.

포장 용기의 폐쇄성 및 안정성은 내부 의약품의 품질 유지에 매우 큰 영향을 미치는 인자로 최종 제품의 운반 조건 시뮬레이션 및 기계적 테스트를 통해 내부 마이크로니들 의약품의 물리화학적 변형이나 변질로부터 완전히 보호할 수 있어야 한다.

이에, 마이크로니들 제조용 몰드(10)는 마이크로니들(21)에 완전 밀착된 1차 포장 용기로서 상기 마이크로니들(21)의 인체 적용 직전 제거되도록 구성될 수 있다.

즉, 최종 제품에서 마이크로니들 제조용 몰드(10)가 마이크로니들(21)로부터 제거되지 않은 상태로 존재하도록 하여 사용자에 의해 인체 적용 전 제거되도록 함으로써 공기 노출에 따른 마이크로니들(21)의 변형, 손실, 오염 등을 방지할 수 있다.

약물층에 직접 맞닿아 보호하는 박리지의 소재인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 의약품 정제의 포장에 쓰이는 폴리비닐클로라이드(PVC)와 주사기 제조에 쓰이는 폴리프로필렌(PP)과 같은 열가소성 플라스틱 소재는 실리콘 소재 대비 저가 소재로서 1회 사용이 가능하다. 따라서, PET, PVC, PP와 같은 열가소성 플라스틱 소재로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드(10)는 세척 밸리데이션(CV, Cleaning Validation) 이슈에서 자유롭고, 내구성 및 내부의 의약품을 외부 오염원으로부터 보호하는 기능이 우수하며, 사전 멸균이 가능하다는 점에서 이점이 있다.

또한, 이러한 마이크로니들 제조용 몰드(10)는 마이크로니들 제조과정에서 제조된 마이크로니들(21)을 탈형하여 재포장할 필요 없이 마이크로니들(21)에 완전 밀착된 1차 포장재로서 사용 전 제거되는 형태로 구성되어 제조공정이 단순화되고, 포장 용기로서의 폐쇄성 및 안정성이 우수하여 내부 마이크로니들 의약품의 품질 유지에 유리할 수 있다.

도 8을 참조하면, 열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 제조된 마이크로니들 제조용 몰드와 열가소성 플라스틱 수지를 열 압축 성형하여 제조된 마이크로니들 제조용 몰드의 형상 변화를 나타낸다.

열압축 성형을 통해 제조된 마이크로니들 제조용 몰드(40)는 보관 시 시간이 지나면 수축, 휨 등이 발생하여 제품의 형상이 변화된다. 반면에, 사출 성형을 통해 제조된 마이크로니들 제조용 몰드(10)는 장기간 보관에도 수축, 휨 등이 발생하지 않아 제품의 형상이 변화되지 않으며, 제품의 보관 안정성이 향상될 수 있다.

또한, 열압축 성형은 고형인 필름을 성형하는 것으로, 열압축 성형을 통해 제조된 마이크로니들 제조용 몰드(40)는 열압축 시 위치별로 받는 힘의 편차가 쉽게 발생하기 때문에 음각부의 높이가 일정하지 않게 된다. 반면에, 사출 성형은 플라스틱 수지를 액화시켜 사출 금형 내부를 채우는 방식으로, 사출 성형을 통해 제조된 마이크로니들 제조용 몰드(10)는 음각부의 높이가 편차 없이 매우 정밀하게 형성될 수 있게 된다.

도 9를 참조하면, 열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 제조된 마이크로니들 제조용 몰드와 열가소성 플라스틱 수지를 열압축 성형하여 제조된 마이크로니들 제조용 몰드의 개별 음각부 간 간격을 나타낸다.

10*10(가로*세로)으로 상호 독립적으로 존재하는 100개의 음각부(41)를 포함하는 열압축 성형으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드(40)는 1.4cm*1.4cm 면적이 필요하지만, 10*10(가로*세로)으로 상호 독립적으로 존재하는 100개의 음각부(11)를 포함하는 열압축 성형으로 제조된 마이크로니들 제조용 몰드(10)는 0.8cm*0.8cm 면적이 필요한 것을 확인할 수 있다.

즉, 열압축 성형은 여러 개의 양각부가 있는 금형을 사용해 고형인 플라스틱 수지 필름을 열압축하는 것으로, 필름이 상기 양각부에 의해 성형되는 지점 사이에는 필름이 늘어나는 것과 같은 변형에 필요한 간격이 요구된다. 반면에, 사출 성형은 플라스틱 수지를 액화시켜 사출 금형 내부를 채우는 방식으로, 보다 좁은 면적에 많은 음각부가 형성될 수 있게 된다.

또한, 열압축 성형은 금형 가열, 필름 가압, 냉각 및 탈착의 과정을 1cycle로 하며, 1cycle 당 대략 1~2시간이 소요된다. 반면에, 사출 성형은 플라스틱 수지 용융, 유동, 냉각 및 탈착의 과정을 1cycle로 하며, 1cycle 당 대략 2분 내외의 시간이 소요된다. 즉, 사출 성형 방법으로 마이크로니들 제조용 몰드를 제조하는 경우, 열압축 성형 방법 대비 생산효율이 향상될 수 있으며, 제조 단가는 감소할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들을 성형하는 단계를 도식화한 것이다. 도 3(a) 및 도 3(b)는 각각 도 1의 방법을 통해 성형된 각각의 마이크로니들 제조용 몰드를 이용하여 마이크로니들을 성형하는 단계를 나타낸다.

상기 (B) 단계에서, 상기 음각부(11)에 마이크로니들 원료 물질(20)을 주입하여 마이크로니들(21)을 성형할 수 있다. 본 발명의 마이크로니들(21)은 용해성 마이크로니들로서, 마이크로니들 원료 물질(20)은 상기 마이크로니들(21)의 형태에 따라 금속, 비금속, 생분해성 고분자, 및 약리 성분(active pharmaceutical ingredients)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로니들 원료 물질(20)은 약리 성분을 포함하는 조성물일 수 있고, 금속, 비금속, 생분해성 고분자, 또는 이들 중 2 이상의 조합을 포함하는 조성물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3을 참고하면, 마이크로니들 원료 물질(20)을 저장조로부터 단일의 토출구를 통해 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)에 공급하여 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)에 주입할 수 있으나, 마이크로니들 원료 물질(20)의 공급 및 주입 방법이 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 상기 마이크로니들 원료 물질(20)을 복수의 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12) 각각에 인접하여 위치한 복수의 토출구를 통해 상기 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)에 직접 주입하거나, 롤 코팅, 바 코팅, 스프레이 코팅과 같은 코팅 방법을 이용하여 상기 마이크로니들 원료 물질(20)을 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)에 주입할 수도 있다.

이 때, 감압 챔버 내에서 0.5 기압 이하, 바람직하게는 0.1 기압 이하로 감압한 후 상기 마이크로니들 원료 물질(20)을 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 평탄면에 투입한 다음 블레이드를 이용하여 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)에 충진할 수 있다. 이처럼, 감압 챔버 내부를 진공 상태에 가깝도록 감압 후 블레이드를 이용한 충진 방식은 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 음각부(11) 내 기포발생을 억제하여 마이크로니들(21)이 약학적 사용을 위한 정교한 모양과 균등한 함량을 가지게 함으로써 일반적인 화장품으로의 적용 한계를 극복할 수 있다. 한편, 마이크로니들의 원료 물질(20) 주입 후 2기압 이상, 바람직하게는 2기압 이상 50기압 이하로 가압하여 충진할 수도 있다. 높은 압력이 원료 물질을 가압하여 공기를 밀어내어 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 음각부(11) 내 기포발생을 억제하는 것이 가능하다.

한편, 마이크로니들 원료 물질(20)이 상기 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)의 깊이를 초과하여 공급되면, 마이크로니들 제조용 몰드(10) 중 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)를 제외한 영역에 이크로니들 원료 물질(20)이 잔류하여 후속 단계에서 점착 시트(30)가 원활하게 합지될 수 없고, 과량의 마이크로니들 원료 물질(20)이 사용됨에 따라 경제적으로도 불리하다.

이에 대해, 마이크로니들 원료 물질(20)을 공급한 후, 스퀴징(squeezing) 등의 방법을 이용하여 마이크로니들 제조용 몰드(10) 중 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)를 제외한 영역에 잔류하는 마이크로니들 원료 물질(20)을 제거할 수 있고, 마이크로니들 제조용 몰드(10) 중 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)를 제외한 영역과 마이크로니들(21)의 상면 간의 임의의 단차를 제거하여 이들이 실질적으로 평탄면을 이루도록 함으로써 후속 단계에서 발생할 수 있는 문제를 방지할 수 있다.

이처럼, 본 발명의 마이크로니들(21) 어레이의 제조방법은, 상기 (A) 단계에서 열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 제조된 마이크로니들 제조용 몰드(10)를 상기 (B) 단계에서 마이크로니들(21) 어레이의 제조에 필요한 몰드로 이용하고, 최종 제품에서 마이크로니들 제조용 몰드(10)가 마이크로니들(21)로부터 제거되지 않은 상태로 존재하도록 하여 사용자에 의해 인체 적용 전 제거되도록 함으로써 상기 마이크로니들(21)의 변형, 손실, 오염 등을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들을 2단 몰딩 방법으로 성형하는 단계를 도식화한 것이다. 도 4(a) 및 도 4(b)는 각각 도 1의 방법을 통해 성형된 각각의 마이크로니들 제조용 몰드를 이용하여 마이크로니들을 마이크로니들을 2단 몰딩 방법으로 성형하는 단계를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따라 마이크로니들(21) 성형은 다음과 같은 2단계로 진행될 수도 있다. 먼저, 전달하고자 하는 약리성분 등의 유효 성분이 포함된 마이크로니들 원료 물질(20)을 상술한 바와 같이 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 음각부(11)에 충진한 후 1차 건조한다. 그러면, 건조된 마이크로니들(21)은 부피가 줄어들어 상기 음각부(11)의 하단부에만 존재하게 된다. 그 다음, 기저부 원료 물질(23)을 상술한 바와 같이 건조된 상기 마이크로니들(21)의 상부에 충진한 후 2차 건조한다.

이를 통해, 마이크로니들(21)과 기저부(24)가 각각 따로 제작된 마이크로니들 어레이를 형성할 수 있다. 이 때, 상기 마이크로니들(21)과 기저부(24)는 각각 다른 재질로 제작 가능하며, 바람직하게 상기 마이크로니들(21)과 상기 기저부(24)는 각각 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(HA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락틱산(PLA), 폴리락틱코글라이콜산(PLGA), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 등에서 선택된 적어도 하나로 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이처럼, 2단 몰딩 방법으로 제작된 마이크로니들 어레이는 필요에 따라 마이크로니들(21)의 하단부에만 약리 성분 등의 유효 성분이 존재하도록 하여 정확하게 제어된 양만큼만 사용자에게 전달 가능하도록 제작될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착 시트를 합지하는 단계를 도식화한 것이다. 도 5(a) 및 도 5(b)는 각각 도 3(a) 및 도 3(b)에서 제조된 마이크로니들 어레이의 일면, 즉, 평탄면에 점착 시트를 합지하는 단계를 나타낸다.

상기 평탄면은 상기 마이크로니들(21)의 상면 및 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 일면을 포함할 수 있고(도 3(a)), 상기 마이크로니들(21)과 일체로 형성된 지지체(22)의 상면 및 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 일면을 포함할 수 있다(도 3(b)).

상기 점착 시트(30)는 금속, 고분자, 직물 등의 열가소성 기재로 이루어진 시트 또는 시트의 일면에 점착제가 도포, 코팅된 것일 수 있다. 상기 점착제는 1회 이상의 부착 및 박리가 가능한 이형성 점착제일 수 있다.

상기 점착 시트(30)에서 점착제가 도포된 일면은 상기 마이크로니들(21) 어레이의 일면, 즉, 평탄면에 합지되어 상기 마이크로니들(21)의 상면을 부착, 고정시킬 수 있고, 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 일면과 부착된 영역은 피부 적용을 위해 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)가 제거된 후에도 점착력을 유지하여 마이크로니들(21)에 포함된 약리 성분이 전달되는데 필요한 기간 동안 피부에 부착될 수 있다.

상기 점착 시트(30)이 합지된 마이크로니들(21) 어레이에서, 상기 마이크로니들(21)의 측면과 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 결합력이 상기 점착 시트(30)과 상기 마이크로니들(21)의 상면의 결합력에 비해 큰 경우, 피부 적용을 위해 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)를 제거할 때 상기 마이크로니들(21)이 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)에 결합된 상태에서 상기 점착 시트(30)로부터 박리되어 필요한 양의 약물이 투여될 수 없다. 따라서, 상기 점착 시트(30)와 상기 마이크로니들(21)의 상면의 결합력이 상기 마이크로니들(21)의 측면과 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 결합력에 비해 크도록 점착제의 조성과 그에 따른 부착력을 조절하고/하거나 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10) 중 상기 마이크로니들 원료 물질(20)과 접촉하는 일면을 일정 물질로 코팅하고/하거나 표면 처리하여 일정 수준의 조도(roughness)를 부여함으로써 상기 마이크로니들(21)의 측면과 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)의 결합력을 낮추어 상기 마이크로니들 제조용 몰드(10)가 용이하게 제거되도록 할 수 있다.

도 6의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 몰드, 마이크로니들 및 점착 시트를 포함하는 마이크로니들 어레이의 사시도 및 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들이 마이크로니들 제조용 몰드로부터 제거된 사진이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 마이크로니들 어레이는 열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 제조되며, 하나 이상의 음각부를 포함하는 마이크로니들 제조용 몰드 및 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 성형되는 하나 이상의 마이크로니들을 포함할 수 있다.

마이크로니들 제조용 몰드(10)는 마이크로니들(21)을 제조하는 플라스틱 소재의 주형이면서, 동시에 마이크로니들(21)에 완전 밀착된 포장 용기일 수 있다. 즉, 이러한 마이크로니들 제조용 몰드(10)에 의해 마이크로니들(21)은 제조 과정 및 인체 적용 직전까지 공기 중에 노출되지 않아 변형, 손실, 오염 등이 방지될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 마이크로니들 제조용 몰드
11 음각부
12 평탄 음각부
20 마이크로니들 원료 물질
21 마이크로니들
22 지지체
23 기저부 원료 물질
24 기저부
30 점착 시트

Claims

(A) 열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 하나 이상의 음각부를 포함하는 마이크로니들 제조용 몰드를 제조하는 단계; 및
(B) 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 하나 이상의 마이크로니들을 성형하는 단계;를 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 열가소성 플라스틱 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 몰드는 상기 마이크로니들에 완전 밀착된 1차 포장 용기로서 상기 마이크로니들의 인체 적용 직전 제거되는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (B) 단계 이후에,
(C) 상기 마이크로니들의 상면 및 상기 몰드의 일면을 포함하는 평탄면에 점착 시트를 합지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (B)단계에서, 상기 마이크로니들 원료 물질의 주입후 0.5 기압 이하로 감압한 후 블레이드를 이용하거나, 또는 2기압 이상으로 가압하여 상기 몰드의 음각부에 충진하는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (B)단계에서, 전달하고자 하는 유효 성분이 포함된 마이크로니들 원료 물질을 상기 몰드의 음각부에 충진하고 1차 건조한 후 그 상부에 기저부 원료 물질을 충진하고 2차 건조하여 마이크로니들을 성형하는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 마이크로니들 원료 물질은 금속, 비금속, 생분해성 고분자, 및 약리 성분으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 기저부 원료 물질은 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(HA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락틱산(PLA), 폴리락틱코글라이콜산(PLGA), 폴리비닐피롤리돈(PVP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
열가소성 플라스틱 수지를 사출 성형하여 제조되며, 하나 이상의 음각부를 포함하는 마이크로니들 제조용 몰드; 및
상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 성형되는 하나 이상의 마이크로니들;을 포함하는, 마이크로니들 어레이.
제9항에 있어서,
상기 열가소성 플라스틱 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이.
제9항에 있어서,
상기 몰드는 상기 마이크로니들에 완전 밀착된 1차 포장 용기로서 상기 마이크로니들의 인체 적용 직전 제거되는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이.
제9항에 있어서,
상기 마이크로니들 원료 물질은 금속, 비금속, 생분해성 고분자, 및 약리 성분으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 마이크로니들의 상면에 기저부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이.
제13항에 있어서,
상기 기저부는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(HA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락틱산(PLA), 폴리락틱코글라이콜산(PLGA), 폴리비닐피롤리돈(PVP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이.
제9항에 있어서,
상기 마이크로니들의 일면에 점착 시트가 합지되는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이.
제13항에 있어서,
상기 기저부의 일면에 점착 시트가 합지되는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들 어레이.