KR20220123161A

KR20220123161A - 미세입자가 임베딩된 생분해성 마이크로니들 및 이의 용도

Info

Publication number: KR20220123161A
Application number: KR1020210027046A
Authority: KR
Inventors: 이종승; 김영진; 조정교; 김범준; 박종호
Original assignee: (주)앰틱스바이오
Priority date: 2021-02-28
Filing date: 2021-02-28
Publication date: 2022-09-06

Abstract

본 발명은 마이크로니들에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 미세입자가 임베딩된 마이크로니들 및 이의 용도에 관한 것이다.

Description

미세입자가 임베딩된 생분해성 마이크로니들 및 이의 용도 {A biodegradable microneedle embedded with microparticles and the use of the same}

경피약물전달시스템(TDDS; Transdermal drug delivery system)은 약리학적 활성을 갖는 다양한 물질, 예컨대, 약리활성물질 (APIs, active pharmaceutical ingredients) 또는 생리활성물질(biological active ingredients)을 피부를 통해 전달하는 방법 또는 장치에 관한 것이다. 경피약물전달은 위장관(stomach)과 무관한 약물 투여가 가능하므로 사용이 편리하고 필요에 따라 장기간 연속투여하는 것이 가능하며, 약물의 조절방출 (controlled release), 서방출 (sustained release), 및 독성-약리효과의 조절 등에 용이하다. 현재 연구개발 중인 경피약물전달시스템은, 이온영동 (iontophoresis), 초음파영동 (sonophoresis), 전기천공 (electroporation), 마이크로니들 (microneedles), 자기영동 (magneto-phoresis), 및 광기계파 (photomechanical waves) 등을 포함한다.

마이크로니들은 피부 통증을 최소화 할 수 있고, 1,000 Da 이하의 저분자화합물은 물론 단백질과 같은 거대분자 기반의 약리활성 물질의 전달에 적합하며, 투여하고자 하는 약물을 목적하는 국소 부위에 보다 더 직접적이고 효율적으로 전달할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 마이크로니들은 그 안에 포함된 약리활성 성분 또는 생리활성성분이 일정한 함량을 유지하도록 제조되어야 하고, 피부 각질층을 통과하여 진피층에 이를 수 있도록 충분한 심도(depth)와 경도(stength)를 지녀야 한다. 또한, 체내 투입 후 생분해(biodegradation) 되는 것을 목적으로 하는 침습성 (invasive) 마이크로니들은 이를 구성하는 소재의 생체적합성이 우수하여야 한다. 경피약물전달시스템에 사용되는 생분해성 소재로는, 카르복시메틸 셀룰로오스 (carboxymethyl cellulose), 메틸셀룰로오스 (methyl cellulose), 폴리비닐 피롤리돈 (polyvinyl pyrrolidone), 폴리비닐 아코올 (polyvinyl alcohol), 히알루론산 (hyaluronic acid), 콘드로이틴 설페이트 (chondroitin sulfate), 덱스트란 (dextran), 덱스트린 (dextrin) 또는 소듐 알지네이트 (sodium alginate) 등이 알려져 있다.

특히, 마이크니들의 생분해성 소재로서 상기 폴리머(polymer)를 사용하는 것은 약물의 조절방출 또는 서방출에 많은 잇점을 제공할 수 있어, 여러 그룹에서 다양한 연구가 수행되고 있다. 예를 들어, 폴리머 소재를 약물 방출의 조절을 위한 맴브레인으로서 사용하고 그 내부에 약물을 봉입함으로써, 상기 폴리머 소재를 일종의 약물 리저버(reservoir)로서 이용하는 방법; 및 폴리머 매트릭스 내에 약물 용해시켜 이용하는 방법이 있다.

한국특허등록공보 제10-2099981B1호

Szunerits S and Boukherroub R (2018) Front Bioeng Biotechnol 6:15, A Highly Efficient Skin Enhancer for Transdermal Drug Delivery. J H Cho, J S Lee, J Shin, E J Jeon, S An, Y S Choi, and S-W Cho, Adv Funct Mater 2018, 1705244.

본 발명은 약물의 조절방출 또는 서방출을 위한 마이크로니들에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 마이크로니들을 이용하여 약물을 경피투여하는 것에 관한 것이다.

본 발명은 또한 미세유체장치(microfluidics device)를 사용하여 생분해성 하이드로겔 미세입자가 임베딩된 마이크로니들을 제조하는 방법에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 갈롤기로 수식된 히알루론산 유도체를 가교시키는 단계를 포함하며, 상기 히알루론산 유도체는 히알루론산과 5'-하이드록시도파민간 반응에 의해 갈롤기로 수식되어 있는, 히알루론산 하이드로겔의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 히알루론산 유도체는 하기 화학식 1일 수 있으며, 여기서, 상기 히알루론산 유도체의 분자량은 10,000Da 내지 2,000,000Da일 수 있고, 상기 히알루론산 유도체의 갈롤기 치환율은 0.1% 내지 50%일 수 있다.

[화학식 1]

(상기 화학식 1에서, R₁은 하이드록시기 또는

이고, n은 1 내지 1000의 정수이다.)

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 가교시키는 단계는 산화제 또는 pH 조절제를 첨가하여 가교시킬 수 있고, 상기 산화제는 과요오드산나트륨, 과산화수소, 겨자무과산화효소 또는 타이로시나아제일 수 있고, 상기 pH 조절제는 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화루비듐, 수산화세슘, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화스트론튬 또는 수산화바륨일 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 산화제를 첨가하여 가교시키는 단계는, 히알루론산 유도체간 하기 화학식 2의 가교 결합을 형성할 수 있다.

[화학식 2]

(상기 화학식 2에서, HA'는 카르복시기가 아마이드기로 치환된 히알루론산을 나타낸다.)

본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 pH 조절제를 첨가하여 가교시키는 단계는, 히알루론산 유도체간 하기 화학식 3의 가교 결합을 형성할 수 있다.

[화학식 3]

(상기 화학식 3에서, HA'는 카르복시기가 아마이드기로 치환된 히알루론산을 나타낸다.)

또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 히알루론산 유도체를 가교시켜 제조된 히알루론산 하이드로겔로서, 예를 들어, 히알루론산 유도체간 상기 화학식 2 또는 화학식 3의 가교 결합이 형성되어 있는 히알루론산 하이드로겔; 및 상기 히알루론산 유도체 또는 이의 하이드로겔을 포함하는 마이크로니들을 제공한다.

이러한 목적에 따르는 본 발명의 일 실시예에서, 상기 히알루론산 유도체의 분자량은 10,000 Da 내지 10,000,000 Da일 수 있고, 상기 히알루론산 유도체의 피로갈롤기 치환율은 0.01% 내지 70%, 바람직하게는 1% 내지 30%이며, 더욱 바람직하게는 2% 내지 20%일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 히알루론산 유도체는, 전체 마이크로니들 조성물에 대하여 0.1%(w/v) 내지 90%(w/v)로 함유될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 히알루론산 유도체를 포함하는 상기 마이크로니들은, 예를 들어, 저분자화합물, 항원, 항체, 항체단편, mRNA, DNA, siRNA, scFV, 또는 단백질 등의 약리활성물질 또는 생리활성물질을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 하이드로겔은. 예를 들어, 직경 수 ㎚ ~ 수십 ㎛를 갖는 미세입자 일 수 있으며, 미세입자는 저분자화합물, 항원, 항체, 항체단편, mRNA, DNA, siRNA, scFV, 또는 단백질 등을 포함하는 약리활성물질 또는 생리활성물질을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에서, 상기 약리활성물질 또는 생리활성물질 외에 약제학적으로 허용되는 부형제, 담체, 항산화제, 비타민, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 성분을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 미세입자가 임베딩된 마이크로니들은 약물을 안정성(stability)을 증가시키고 약물을 조절방출 또는 서방출 할 수 있는 특성이 있어, 경피약물전달 시스템으로 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 히알루론산 유도체의 합성 과정을 나타낸 도이다. 도 2는 본 발명에 따른 히알루론산 유도체의 구조를 (a) FT-IR 또는 (b) H-NMR으로 분석한 결과이다. 도 3은 서로 다른 가교 방식에 의한 히알루론산 하이드로젤의 외관 및 가교 결합의 변화를 개략적으로 나타낸 모식도이다. 도 4는 NaIO₄를 이용한 히알루론산 하이드로젤의 제조 과정에서, (a) 화학 구조의 변화를 UV-vis으로 분석한 결과, 및 (b) 상기 결과에 기초한 가교 메커니즘을 나타낸 도이다. 도 5는 NaOH를 이용한 히알루론산 하이드로젤의 제조 과정에서, (a) 화학 구조의 변화를 UV-vis으로 분석한 결과, 및 (b) 상기 결과에 기초한 가교 메커니즘을 나타낸 도이다. 도 6은 종래기술에 따른 경피전달 방법을 도시한 것이다. 도 7은 약물 서방출을 위한 다양한 방법을 도시한 것이다. 도 8은 본 발명의 약물 서방출 구조체가 임베딩된 생분해성 마이크로니들의 제조과정을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 9는 본 발명의 약물 서방출 구조체가 임베딩된 생분해성 마이크로니들의 제조과정을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 10는 T-junction을 이용하여 생성된 마이크로 액적을 나타낸 것이다. 도 11은 본 발명의 미세유체 장비에서 수득한 마이크로액적 및 이의 겔화 후 이미지를 나타낸 것이다. 도 12는 본 발명의 겔화된 마이크로액적과 마이크로니들 매트릭스 (CMC, 5%,w/v) 혼합물의 이미지를 나타낸 것이다. 도 13은 본 발명의 겔화된 마이크로액적과 마이크로니들 매트릭스 (HA, 10%, w/v) 혼합물의 이미지를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 히알루론산 유도체 및 상기 히알루론산 유도체가 가교된 하이드로겔은, 본 출원인의 선행특허(한국특허등록공보 제10-2099981B1호)에 기술된 방법에 따라 제조하였다.

본 발명에서 사용되는 용어, "히알루론산 (Hyaluronic acid, HA)"은 D-글루쿠론산 (D-glucuronic acid, GlcA) 및 N-아세틸-D-글루코사민 (GlcNAc)기 β 1,3-글라이코시드 결합 (β 1,3-glycosidic bond)에 의해 연결되어 있는 다이사카라이드를 반복단위로 포함하는 고분자량의 선형 폴리사카라이드로서, 히알루론산과 그의 염을 모두 지칭하고, 이에 제한되는 것은 아니나, 상기 염으로는 나트륨염, 칼륨염, 마그네슘염, 칼슘염, 알루미늄염 등이 예시된다.

본 발명에서 사용된 용어, "애주번트"는 보체, 면역보조제 또는 면역증강제와 혼용하여 사용되었으며 항원 또는 면역치료, 예컨대, 면역항암제와 같이 면역치료를 목적으로 사용되는 약물과 함께 사용되어, 숙주의 체액성 및/또는 세포성 면역반응을 증대시키는 작용을 하는 것을 의미한다.

본 발명에서 사용된 용어, "약리활성물질"은 "생리활성물질"과 혼용되며, 저분자화합물, 항원, 항체, 항체단편, mRNA, DNA, siRNA, scFV, 또는 단백질 등을 포함한다.

히알루론산의 다이사카라이드 반복단위 (repeating unit)는 하기 화학식 4와 같으며, 상기 반복단위는 1 내지 1,000,000개일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

[화학식 4]

본 발명에서 사용되는 용어, "히알루론산 유도체" 또는 "히알루론산-피로갈롤 컨쥬게이트"는 히알루론산 또는 그의 염의 글루쿠론산의 골격에 갈롤기가 도입되어 있는 히알루론산 또는 그의 염을 모두 포함하는 것으로 해석된다.

일 구체예로서, 상기 화학식 4의 다이사카라이드 반복단위의 말단, 구체적으로, 이의 카르복시기와 5'-하이드록시도파민간 반응에 의해 제조될 수 있다. 상기의 반응에 의해 제조된 히알루론산 유도체는 하기 화학식 5의 반복단위를 하나 이상 포함하며, 하기 화학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

[화학식 5]

[화학식 1]

(상기 화학식 1에서, R₁은 하이드록시기 또는

이고, n은 1 내지 1,000의 정수이다.)

또한, 상기 히알루론산 유도체의 분자량은 10,000 Da 내지 10,000,000 Da 일 수 있고, 상기 히알루론산 유도체의 갈롤기 치환율은 0.1% 내지 50%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 분자량은 중량평균분자량 또는 수평균분자량일 수 있다.

상기 "치환율"은 히알루론산 또는 그의 염의 특정 기능기가 갈롤기로 대체되거나 수식되는 것을 의미한다. 갈롤기로의 치환율은 전체 히알루론산 반복단위 중 갈롤기가 도입된 반복단위의 비율로 정의되며, 정의상 0 초과 1 이하의 수치, 또는 0% 초과 100% 이하의 수치, 또는 0몰% 초과 100몰% 이하의 수치로 표현될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어, "하이드로겔"은 충분한 양의 수분을 보유하고 있는 친수성 고분자의 3차원적 구조를 의미하며, 본 발명의 목적상, 상기 하이드로겔은 갈롤기로 수식된 히알루론산 유도체 간에 형성된 하이드로겔을 나타낸다.

상기 히알루론산 하이드로겔의 제조 과정은, 상기 히알루론산 유도체의 가교 반응에 의해 진행될 수 있으며, 상기 가교 반응을 위하여 상기 히알루론산 유도체와 PBS 등과 혼합하여 히알루론산 하이드로겔 전구체 용액을 제조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 가교는 UV 조사에 의한 화학적 가교, 물리학적 가교 또는 생물학적 가교에 의해 하이드로겔로 형성될 수 있다. 여기서, UV 조사에 의한 화학적 가교로는 광가교 (photo-crosslinking) 또는 반응성 가교제 (reactive crosslinker)를 활용한 가교 등이 있고, 생물학적 가교로는 헤파린과 성장인자의 결합력을 활용한 가교 또는 DNA 등의 상보적 결합을 이용한 가교 등이 있으며, 물리적 가교로는 수소결합에 의한 가교, 소수성(hydrophobic) 상호작용에 의한 가교 또는 정전기적 상호작용을 활용한 가교 등이 있으나, 바람직하게는, 산화제 또는 pH 조절제를 첨가하여 가교시킬 수 있다. 상기 산화제는 과요오드산나트륨, 과산화수소, 겨자무과산화효소 또는 타이로시나아제일 수 있고, 상기 pH 조절제는 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화루비듐, 수산화세슘, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화스트론튬 또는 수산화바륨일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

일 구체예로서, 상기 산화제를 첨가하여 가교시키는 경우, 히알루론산 유도체간 하기 화학식 2의 가교 결합을 형성한다. 화학식 2에서, HA'는 카르복시기가 아마이드기로 치환된 히알루론산을 나타낸다.

[화학식 2]

다른 구체예로서, 상기 pH 조절제를 첨가하여 가교시키는 경우, 히알루론산 유도체간 하기 화학식 3의 가교 결합을 형성한다. 화학식 3에서, HA'는 카르복시기가 아마이드기로 치환된 히알루론산을 나타낸다.

[화학식 3]

본 발명의 일 실시예에서는, 갈롤기로 수식된 히알루론산 유도체의 가교 단계에서 각각 산화제인 과요오드산나트륨 또는 pH 조절제인 수산화나트륨을 이용하여 히알루론산 하이드로겔을 제조하였으며 (제조예 2 참조), 그 결과, 각각의 가교 방식에 따라 제조된 히알루론산 하이드로겔은 우수한 생체 적합성과 함께 가교 속도, 강도, 탄성, 접착력, 분해 양상 등 물리적 특성의 현격한 차이를 확인할 수 있었다 (실시예 1 내지 3 참조).

또 다른 구체예로서, 본 발명의 애주번트를 포함하는 조성물은 항산화제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 항산화제는 폴리올, 만니톨, 및 소르비톨로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 상기 항산화제의 양은 전체 필러 조성물 중량에 대하여 바람직하게 0.01 중량% 내지 5.0 중량%, 보다 바람직하게, 0.2 중량% 내지 1.0% 중량%로 함유될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

특히, 본 발명의 애주번트 조성물은 피하, 근육 또는 복강 내로 주사를 통해 주입되거나, 경구제, 마이크로니들을 이용한 경피용 패치 형태로 제작되어 체내로 투여될 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

발명의 실시를 위한 형태

[제조예]

제조예 1: 갈롤기로 수식된 히알루론산 유도체의 제조

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 갈롤기로 수식된 히알루론산 유도체를 제조하였다. 구체적으로, 히알루론산 (MW 200K, Lifecore Biomedical, IL, USA)을 물 (TDW)에 완전히 용해시키고, 1 당량의 NHS (N-hydroxysuccinimide, Sigma, St. Louis, MO, USA)와 1.5 당량의 EDC (1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ehtylcarbodiimide hydrochloride, Thermo Scientific, Rockford, IL, USA)를 첨가하였으며, 이로부터 30분 후, PG 모이어티로서 1 당량의 5'-하이드록시도파민 (5-hydroxydopamine, Sigma)을 첨가하여 pH 4 ~ 4.5에서 24시간 동안 반응시켰다. 2개의 다른 몰비의 반응물을 HA-PG 컨쥬게이트 제조에 사용하였다 (HA : EDC : NHS : PG = 1 : 1.5 : 1 : 1 or 2 : 1.5 : 1 : 1). 이후, EDC, NHS, 5'-하이드록시도파민을 PBS 및 물 기반의 투석 (Cellu/Sep (상표명), dialysis membrane (6.8 kDa cut-off, Membrane Filtration Products Inc., Seguin, TX, USA))으로 제거하고, 동결 건조를 통해 용매를 증발시켜 본 발명의 히알루론산 유도체를 제조하였다. 상기 히알루론산 유도체의 합성을 확인하고자, FT-IR (Fourier transform-infrared spectroscopy) (Vertex 70, Bruker, Billerica, MA, USA)및 H-NMR (proton Nuclear magnetic Resonance) (Bruker 400 MHz, Bruker)로 분석한 결과, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 약 1,580 cm^-1에서 1,700 cm^-1 파수 영역에서의 강한 피크를 통해 새롭게 형성된 아마이드 결합을 확인할 수 있었으며, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 6.5 ppm 및 3 ppm 부근의 피크를 통해 각각 5'-하이드록시도파민의 방향족의 벤젠고리 및 -CH₂CH₂-의 구조를 확인할 수 있었다. 상기 결과로부터 본 발명의 히알루론산 유도체는, 히알루론산의 카르복시기와 5'-하이드록시도파민의 아민기간 형성된 아마이드 결합으로 5'-하이드록시도파민이 도입됨을 알 수 있었다. HA 골격에 대한 갈롤기의 치환 정도를 계산하기 위해, HA-PG 컨쥬게이트를 PBS (pH 5)에 1 ㎎/㎖에서 용해시키고 용액의 흡광도를 283 ㎚ (UV-visible spectrophotometer (Cary 100 UV-vis, Varian Inc., Palo Alto, CA, USA)에서 측정하였다. PG로 치환된 HA내의 카르복실시의 %를 5-hydroxydopamine solution (from 1 mg/mL concentration)의 연속 희석을 통해 수득한 표준 곡선을 이용하여 계산하였다.

제조예 2: 히알루론산 하이드로겔의 제조

상기 제조예 1의 히알루론산 유도체를 가교 (cross-linking)시켜 히알루론산 하이드로겔을 제조하였으며, 이때, 가교 방식은 산화제인 과요오드산나트륨 (NaIO₄) 또는 pH 조절제 (pH 8 ~ 9)인 수산화나트륨 (NaOH)을 각각 이용하였다. 구체적으로, 상기 히알루론산 유도체를 PBS에 용해시킨 후 (1% (w/v), 2% (w/v)), 4.5 mg/ml의 NaIO₄또는 0.08 M의 NaOH를 히알루론산 유도체 용액 부피 대비 1.5:1 ~ 4:1의 비율로 혼합시키면서 가교를 진행하였으며, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이들 각각을 통해 밝은 갈색 또는 푸른색을 띄는 히알루론산 하이드로겔을 제조하였다.

상기 히알루론산 하이드로겔의 가교를 구체적으로 확인하고자, UV-vis (Ultraviolet-visible spectroscopy)으로 분석하였다. NaIO₄를 이용한 경우, 도 4에 나타낸 바와 같이, 시간의 경과에 따라 350 ~ 400 nm 파장 영역이 변화됨을 확인할 수 있었으며 (도 4a), 이는 산화 과정에서 중간체인 라디컬의 순간적인 형성과 감소를 의미하는 것으로, 이후 라디컬 중합반응에 의해 바이페놀 (biphenol)이 형성됨을 알 수 있었다 (도 4b). 또한, NaOH를 이용한 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이, 시간의 경과에 따라 600 nm 파장 영역이 변화됨을 확인할 수 있었으며 (도 5a), 이는 산화 과정에서 [5+2] tautomerization에 의해 전하 이동 복합체 및 벤조트로폴론 (benzotropolone)이 형성됨을 알 수 있었다 (도 5b).

실시예

실시예 1: 마이크로 액적의 제조 및 미세입자화

포토리소그래피 방법으로 PDMS를 사용하여 T-junction 미세유체장비를 제조하였다. 연속상(continuous flow)으로, 오일 또는 계면활성제 또는 이 둘을 혼합하여 사용하였으며, 본 실시예에서는 미네랄오일과 스팬80 (SPAN80) (1%, w/w)을 사용하였다. 분산상(disperse phase)으로, 본 발명의 히알루론산 유도체 용액 (1 ~ 2%, w/v)을 사용하였고, 하이드로겔의 이미징을 위해 488(Alexa488)을 사용하였다. 연속상(Qc)과 분산상(Qd)의 유속의 비율(Qc/Qd)은 60 ~ 100이 되도록 하였다. NaIO₄ 용액 (4.5 ㎎/㎖)을 사용하여 마이크로액적을 겔화 하였다. 이때, 상기 오일은 미네랄 오일, 스쿠알렌 오일, 옥수수 기름, 오메가-3 피쉬 오일, 면실유, 참기름, 올리브 오일, 올레인산, 글리세릴 카프릴레이트(카프레이트), 올레오일 폴리옥실-6 글리세리드, 이소프로필 미리스테이트 및 이소프로필 팔미테이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 계면활성제는 양이온성, 음이온성 또는 양쪽이온성일 수 있으며, 폴리옥시에틸렌(80) 솔비탄 모노올리에이트, 폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노올리에이트, 폴리에틸렌글리콜 400, 프로필렌글리콜, 폴리에톡실화된 카스터 오일, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체, 솔비탄 모노라우레이트, 솔비탄 모노올리에이트, t-옥틸페녹시폴리에톡시에탄올, 폴리옥시에틸렌 에테르, 폴리옥시프로필렌 글리콜 알킬 에테르, 에탄올, 소듐라우릴 설페이트 또는 소듐 도데실 설페이트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

실시예 2: 마이크로 니들의 제조

마이크로니들의 제조를 위한 매트릭스로서 CMC (carboxymethyl cellulose, Sigma-Aldrich) (5%. w/v) 또는 HA (hyaluronic acids, Sigma-Aldrich) (10%, w/v) 용액을 사용하였다. 상기 실시예 1에서 수득한 본 발명의 겔화된 히알루론산 유도체 미세입자를 상기 마이크로니들 매트릭스에 가하고 혼합하였다. 도 11 내지 도 13은 이들 제조된 마이크로니들의 이미지이다. 이들 도 11 내지 도 13에서 확인되는 것과 같이 매트릭스에 혼합한 후 미세입자의 지름을 측정한 결과 혼합 전과 비교하여 24% 정도 감소한 것이 확인되었다. 도 12는 CMC 매트릭스와 히알루론산 유도체 겔을 사용하여 제작한 마이크로니들(MN)에 대한 이미지이다. 마이크로니들 내에 본 발명의 겔화된 미세입자가 분포하는 것이 확인되었다. 이때 미세 입자의 평균 직경은 26.5 ± 5.1 μm 였다. 도 13은 HA 매트릭스와 히알루론산 유도체 겔을 사용하여 제작한 마이크로니들(MN)에 대한 이미지이다. 마이크로니들 내에 본 발명의 겔화된 미세입자가 분포하는 것이 확인되었다. 이때 미세 입자의 평균 직경은 22.8 ± 2.8 μm 였다.

Claims

화학식 5의 구조의 반복단위를 포함하는 히알루론산 유도체를 가교시켜 제조된 히알루론산 하이드로겔로서, 하기 화학식 2 또는 화학식 3의 가교 결합을 포함하는 히알루론산 하이드로겔이 임베딩된 마이크로니들: [화학식 5]
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, HA'는 카르복시기가 아마이드기로 치환된 히알루론산을 나타낸다.) [화학식 3]
(상기 화학식 3에서, HA'는 카르복시기가 아마이드기로 치환된 히알루론산을 나타낸다.)
제1항에 있어서, 상기 히알루로산겔은 마이크로입자로서 평균 직경이 1 ㎛ ~ 80 ㎛인 것인, 마이크로니들.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 히알루론산 유도체의 중량평균 분자량 (Mw)은 10,000 Da 내지 10,000,000 Da인 것을 특징으로 하는, 마이크로니들.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 히알루론산 유도체는, 0.1% 내지 50%의 갈롤기 치환율을 갖는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들.
하기 화학식 5의 구조의 반복단위를 포함하는 피로갈롤기로 수식된 히알루론산 유도체가 임베딩된 마이크로니들:[화학식 5]
제5항에 있어서, 상기 히알루론산 유도체의 중량평균 분자량(Mw)이 10,000 Da 내지 10,000,000 Da인 것인, 마이크로니들.
제5항 또는 제6항 있어서, 상기 히알루론산 유도체가, 0.1% 내지 50%의 갈롤기 치환율을 갖는 것인, 마이크로니들.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 히알루론산 유도체는, 전체 마이크로니들에 대하여 0.1%(w/v) 내지 90%(w/v)로 함유되는 것을 특징으로 하는, 마이크로니들.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 마이크로니들의 길이가 10 ㎛㎚ ~ 1,000 ㎛인 것인, 마이크로니들.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 마이크로니들의 길이가 10 ㎛㎚ ~ 1,000 ㎛인 것인, 마이크로니들.
제1항 또는 제2항의 마이크로니들이 기판 상에 배열된 경피전달용 구조체로서, 상기 히알루론산겔이 약리활성성분 또는 생리활성물질을 포함하는 것인, 경피전달용 구조체.
제5항 또는 제6항의 마이크로니들이 기판 상에 배열된 경피전달용 구조체로서, 상기 히알루론산 유도체가 약리활성성분 또는 생리활성물질을 포함하는 것인, 경피전달용 구조체.
제11항에 있어서, 상기 약리활성성분 또는 생리활성물질이 저분자화합물, 항원, 항체, 항체단편, mRNA, DNA, siRNA, scFV, 및 단백질로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상인 것인, 경피전달용 구조체.
제12항에 있어서, 상기 약리활성성분 또는 생리활성물질이 저분자화합물, 항원, 항체, 항체단편, mRNA, DNA, siRNA, scFV, 및 단백질로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상인 것인, 경피전달용 구조체.