JP7165471B2 - マイクロニードルアレイ及びマイクロニードルアレイの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、マイクロニードルアレイ及びその製造方法に関する。本発明は特に、インフルエンザワクチンを含有したマイクロニードルアレイ及びその製造方法に関する。
近年、生体内溶解性の物質からなる基材に薬物を含有させた溶解型マイクロニードルアレイが開発されている。マイクロニードルアレイの針は細く、短いことから、神経への刺激が少ない。このため、マイクロニードルアレイは、「痛くない注射」とも称される。
特許文献１には、経皮送達装置を製造するための方法であって、 （ｉ）複数の微小突起を有する微小突起部材を提供する工程と、 （ｉｉ）生物活性薬剤を含む生体適合性被膜剤形を提供する工程と、 （ｉｉｉ）微小突起部材を生体適合性被膜剤形で被膜して経皮送達装置を形成する工程と、 （ｉｖ）経皮送達装置を乾燥した不活性雰囲気条件下及び／又は部分真空下で包装する工程とを含む方法が記載されている。特許文献１には、生物学的薬剤の対イオンとしてメグルミンを添加してもよいことが記載されている。特許文献１に記載のマイクロニードルアレイは、針部が溶解することで薬物が体内に投与される自己溶解型マイクロニードルアレイではない。一方、特許文献２には、メグルミンを含有する、タンパク質を安定化した薬剤が記載されている。
特表２００９－５２２２８８号公報 国際公開ＷＯ０８／１３２３６３号公報
従来，インフルエンザワクチンの投与は皮下及び筋肉内への注射が行われている。その際、注射針に対する恐怖心、注射時の痛み、及び精神的ストレスなどが問題となっている。それを解決するために、痛みを伴わない手法としてマイクロニードルアレイによる投与が提案されている。特に、ワクチンを内包したマイクロニードルアレイは有効性の向上が期待されており、インフルエンザワクチン内包マイクロニードルアレイの登場が期待されている。
マイクロニードルアレイは微小な製剤であるため、薬物を含有する容積が小さく、注射剤に比べて高濃度に薬物を含有する必要がある。そのため、薬物間の距離が近くなり、凝集や反応が起こりやすく、薬物の安定性が損なわれる可能性がある。本発明者らは検討したインフルエンザワクチンを内包したマイクロニードルアレイにおいてもインフルエンザワクチンの安定性が、注射剤と比べて損なわれる結果が得られており、インフルエンザワクチンの安定性を改善することが求められる。
また、マイクロニードルアレイに内包された薬物は，生体内に投与されない部分があると薬物を無駄に多く消費することになる。そのため，マイクロニードルアレイにおいては針先端部分に薬物を集中させることが求められる。
本発明の課題は、インフルエンザワクチンの安定性が良好であり、かつインフルエンザワクチンの利用効率が高いマイクロニードルアレイ、及びその製造方法を提供することである。
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、インフルエンザワクチンを含有するマイクロニードルアレイにおいて、インフルエンザワクチンを含有する針部にメグルミン又はその塩を添加することにより、経時によるインフルエンザワクチンの安定性が向上すること、並びにインフルエンザワクチンの先端充填性能が向上することを見出した。本発明は、上記知見に基づいて完成したものである。
即ち、本発明によれば、以下の発明が提供される。
（１） シート部、及び、シート部の上面に存在する複数の針部、を有するマイクロニードルアレイであって、針部が水溶性高分子、インフルエンザワクチン及びメグルミン又はその塩を含有し、針部が溶解することによりインフルエンザワクチンが体内に投与される自己溶解型マイクロニードルアレイ。
（２） 針部に含まれる水溶性高分子の含有量が針部の固形分に対して１０質量％以上９９質量％以下である、（１）に記載のマイクロニードルアレイ。
（３） メグルミン又はその塩の含有量が、インフルエンザワクチンの含有量に対して０．０１倍から３００倍である、（１）又は（２）に記載のマイクロニードルアレイ。
（４） 針部が、糖類を含有する、（１）から（３）の何れか一に記載のマイクロニードルアレイ。
（５） インフルエンザワクチンを濃縮する工程、
上記工程で得られた濃縮されたインフルエンザワクチンを用いて針部を形成する工程、及び
シート部を形成する工程
を含む、（１）から（４）の何れか一に記載のマイクロニードルアレイの製造方法。
（６） インフルエンザワクチンを濃縮する工程が、遠心によりインフルエンザワクチンを濃縮する工程である、（５）に記載のマイクロニードルアレイの製造方法。
本発明のインフルエンザワクチン内包マイクロニードルアレイにおいては、インフルエンザワクチンの安定性が良好であり、かつインフルエンザワクチンの利用効率が高い。
図１は、マイクロニードルの針先から６００μｍまでの領域と、マイクロニードルの針先から８００μｍまでの領域とを示す。 図２Ａは、円錐状のマイクロニードルの斜視図であり、図２Ｂは、角錐状のマイクロニードルの斜視図であり、図２Ｃは、円錐状及び角錐状のマイクロニードルの断面図である。 図３は、別の形状のマイクロニードルの斜視図である。 図４は、別の形状のマイクロニードルの斜視図である。 図５は、図３、図４に示すマイクロニードルの断面図である。 図６は、別の形状のマイクロニードルの斜視図である。 図７は、別の形状のマイクロニードルの斜視図である。 図８は、図６、図７に示すマイクロニードルの断面図である。 図９は、針部側面の傾き（角度）が連続的に変化した別の形状のマイクロニードルの断面図である。 図１０Ａ～Ｃは、モールドの製造方法の工程図である。 図１１は、モールドの拡大図である。 図１２は、別の形態のモールドを示す断面図である。 図１３Ａ～Ｃは、インフルエンザワクチン含有液をモールドに充填する工程を示す概略図である。 図１４は、ノズルの先端を示す斜視図である。 図１５は、充填中のノズルの先端とモールドとの部分拡大図である。 図１６は、移動中のノズルの先端とモールドとの部分拡大図である。 図１７Ａ～Ｄは、別のマイクロニードルアレイの形成工程を示す説明図である。 図１８Ａ～Ｃは、別のマイクロニードルアレイの形成工程を示す説明図である。 図１９は、剥離工程を示す説明図である。 図２０は、別の剥離工程を示す説明図である。 図２１は、マイクロニードルアレイを示す説明図である。 図２２の（Ａ）及び（Ｂ）は、原版の平面図及び側面図である。 図２３は、実施例で使用した充填装置の模式図である。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本明細書において、「薬物を含む」とは、体表に穿刺する際に、薬効が発揮される量の薬物を含むことを意味する。「薬物を含まない」とは、薬効が発揮される量の薬物を含んでいないことを意味し、薬物の量の範囲が、薬物を全く含まない場合から、薬効が発揮されない量までの範囲を含む。
本発明のマイクロニードルアレイにおいては、針部にメグルミンを含有させることによって、インフルエンザワクチンの安定性を向上し、さらに、針部の先端に局在させることが可能になる。針部にメグルミンを含有させることによって、インフルエンザワクチンの安定性を向上し、さらに針部の先端に局在させることができることは、従来技術からは予想できない効果である。なお、本発明のマイクロニードルアレイにおいては、特許文献１に記載されているコーティング型を使用することは意図していない。即ち、本発明のマイクロニードルアレイは、針部が溶解することにより薬物が体内に投与される自己溶解型である。
[マイクロニードルアレイの構成]
本発明のマイクロニードルアレイは、シート部、及び、シート部の上面に存在する複数の針部、を有するマイクロニードルアレイであって、上記針部が、インフルエンザワクチン、水溶性高分子、及びメグルミン又はその塩を含有し、針部が溶解することにより薬物であるインフルエンザワクチン体内に投与される自己溶解型マイクロニードルアレイである。
本発明において複数とは、１つ以上のことを意味する。
本発明のマイクロニードルアレイは、薬物を効率的に皮膚中に投与するために、シート部及び針部を少なくとも含み、針部に薬物を担持させている。
本発明のマイクロニードルアレイとは、シート部の上面側に、複数の針部がアレイ状に配置されているデバイスである。針部は、シート部の上面側に配置されていることが好ましい。針部は、シート部の上面に直接配置されていてもよいし、あるいは針部は、シート部の上面に配置された錐台部の上面に配置されていてもよい。
シート部は、針部を支持するための土台であり、図２～９に示すシート部１１６のような平面状の形状を有する。このとき、シート部の上面とは、面上に複数の針部がアレイ状に配置された面を指す。
シート部の面積は、特に限定されないが、０．００５～１０００ｍｍ2であることが好ましく、０．１～８００ｍｍ2であることがより好ましく、１～８００ｍｍ2であることがさらに好ましい。
シート部の厚さは、錐台部又は針部と接している面と、反対側の面の間の距離で表す。シート部の厚さとしては、１μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上１５００μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以上１０００μｍ以下であることがさらに好ましい。
シート部は、水溶性高分子を含むことが好ましい。シート部は、水溶性高分子から構成されていてもよいし、それ以外の添加物（例えば、二糖類など）を含んでいてもよい。なお、シート部には薬物を含まないことが好ましい。
シート部に含まれる水溶性高分子としては、特に限定されないが、多糖類（例えば、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸ナトリウム、プルラン、デキストラン、デキストリン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルスターチ、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、アラビアゴム等）、タンパク質（例えば、ゼラチンなど）を挙げることができる。上記の成分は、１種単独で用いてもよいし、２種以上の混合物として用いてもよい。上記の中でも多糖類が好ましく、ヒドロキシエチルスターチ、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、プルラン、デキストラン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、ヒアルロン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールがさらに好ましく、コンドロイチン硫酸及びデキストランが特に好ましい。
シート部には、二糖類を添加してもよく、二糖類としては、スクロース、ラクツロース、ラクトース、マルトース、トレハース又はセロビオースなどが挙げられ、特にスクロース、マルトース、トレハロースが好ましい。
マイクロニードルアレイは、シート部の上面側に、アレイ状に配置された複数の針部から構成される。針部は、先端を有する凸状構造物であって、鋭い先端を有する針形状に限定されるものではなく、先の尖っていない形状でもよい。
針部の形状の例としては、円錐状、多角錐状（四角錐状など）、又は紡錘状などが挙げられる。例えば、図２～９に示す針部１１２のような形状を有し、針部の全体の形状が、円錐状又は多角錐状（四角錐状など）であってもよいし、針部側面の傾き（角度）を連続的に変化させた構造であってもよい。また、針部側面の傾き（角度）が非連続的に変化する、二層又はそれ以上の多層構造をとることもできる。
本発明のマイクロニードルアレイを皮膚に適用した場合、針部が皮膚に挿入され、シート部の上面又はその一部が皮膚に接するようになることが好ましい。
針部の高さ（長さ）は、針部の先端から、錐台部又はシート部（錐台部が存在しない場合）へ下ろした垂線の長さで表す。針部の高さ（長さ）は特に限定されないが、好ましくは５０μｍ以上３０００μｍ以下であり、より好ましくは１００μｍ以上１５００μｍ以下であり、さらに好ましくは１００μｍ以上１０００μｍ以下である。針部の長さが５０μｍ以上であれば、薬物の経皮投与を行うことができ、また針部の長さが３０００μｍ以下とすることで、針部が神経に接触することによる痛みの発生を防止し、また出血を回避できるため、好ましい。
錐台部（ただし、錐台部が存在しない場合には針部）とシート部の界面を基底部と呼ぶ。１つの針部の基底部における最も遠い点間の距離が、５０μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上１５００μｍ以下であることがより好ましく、１００μｍ以上１０００μｍ以下であることがさらに好ましい。
針部は、１つのマイクロニードルアレイあたり１～２０００本配置されることが好ましく、３～１０００本配置されることがより好ましく、５～５００本配置されることがさらに好ましい。１つのマイクロニードルアレイあたり２本の針部を含む場合、針部の間隔は、針部の先端から錐台部又はシート部（錐台部が存在しない場合）へ下ろした垂線の足の間の距離で表す。１つのマイクロニードルあたり３本以上の針部を含む場合、配列される針部の間隔は、全ての針部においてそれぞれ最も近接した針部に対して先端から錐台部又はシート部（錐台部が存在しない場合）へ下ろした垂線の足の間の距離を求め、その平均値で表す。針部の間隔は、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
針部は、インフルエンザワクチン、水溶性高分子、及びメグルミン又はその塩を含有する。針部が皮膚内に残留しても人体に支障が生じないように、水溶性高分子は生体溶解性物質であることが好ましい。
針部に含まれる水溶性高分子としては、特に限定されないが、多糖類（例えば、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸ナトリウム、プルラン、デキストラン、デキストリン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルスターチ、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、アラビアゴム等）、タンパク質（例えば、ゼラチンなど）を挙げることができる。上記の成分は、１種単独で用いてもよいし、２種以上の混合物として用いてもよい。上記の中でも多糖類が好ましく、ヒドロキシエチルスターチ、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、プルラン、デキストラン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、ヒアルロン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ヒドロキシエチルスターチ及びデキストランが特に好ましい。更に、薬物との混合時に凝集しにくくするため、一般的に電荷を持たない多糖類がより好ましい。針部に含まれる水溶性高分子は、シート部に含まれる水溶性高分子と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
針部に含まれる水溶性高分子の含有量は、針部の固形分に対して、好ましくは１０質量％以上９９質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以上７０質量％以下であり、さらに好ましくは２０質量％以上５０質量％以下である。
針部は、薬物として、インフルエンザワクチンを含む。
インフルエンザワクチンは単一のウイルス抗原を含有してもよく、２種類以上のウイルス抗原を含有してもよい。特定のインフルエンザウイルスが流行し、特定の株のワクチンを迅速に製造供給する場合には、ワクチンは単一のウイルス抗原を含有する場合が好ましい。ワクチン投与により広域なウイルス株に対する免疫を付与させる場合には、好ましくは、ワクチンは２種類以上のウイルス抗原を含有する。インフルエンザワクチンは、好ましくは、Ａ型インフルエンザウイルス抗原、Ｂ型インフルエンザウイルス抗原、又はそれらの混合物を含むことができる。さらに好ましくは、インフルエンザワクチンは、Ａ型インフルエンザウイルスＨ１Ｎ１抗原、Ａ型インフルエンザウイルスＨ３Ｎ２抗原、Ｂ型インフルエンザウイルス抗原、又はそれらの混合物を含む。インフルエンザワクチンに２種類以上のウイルス抗原が含まれる場合、各ウイルス由来の抗原量は特に限定されないが、好ましくは各ウイルス由来の抗原をワクチン中に等量含めてもよい。
インフルエンザワクチン、及びワクチン原液は、必要に応じて、医薬として許容されうる担体を含んでいてもよい。医薬として許容されうる担体としては、ワクチン製造に用いられる担体を限定なく使用することができ、具体的には、糖類、無機塩類、緩衝食塩水、デキストロース、水、グリセロール、等張水性緩衝液、界面活性剤、乳化剤、保存剤、等張化剤、ｐＨ調整剤及び不活化剤、及びこれらの２種類以上の組み合わせが適宜配合される。
インフルエンザワクチン、及びワクチン原液は免疫増強剤（アジュバント）を含有してもよい。アジュバントとしては鉱物含有組成物、油性エマルジョン、サポニン組成物、ビロゾーム及びウイルス様粒子（ＶＬＰ）、細菌誘導体又は微生物誘導体（腸内細菌リポポリサッカリドの非毒性誘導体、脂質Ａ誘導体、免疫刺激性オリゴヌクレオチドＡＤＰリボシル化毒素及びその解毒誘導体）などが挙げられる。
針部全体におけるインフルエンザワクチンの含有量は、特に限定されないが、１製剤当たりのＨＡ含有量として０．０１μg～２００μgを含有することが好ましい。より好ましくは１μｇ～１００μｇである。ＨＡは、ヘマグルチニン（hemagglutinin）の略である。
針部中における薬物と水溶性高分子との質量比は、特に限定されないが、好ましくは１／０．５～１／１０であり、より好ましくは、１／０．５～１／４である。
本発明において、針部はメグルミン又はその塩を含有する。なお、メグルミンは、メチルグルカミン（Ｎ‐メチル‐Ｄ‐グルカミン）とも言う。
メグルミンの塩の具体例としては、塩酸塩、硫酸塩、カルボン酸塩、ホウ酸塩、メタンスルホン酸塩、ｐ－トルエンスルホン酸塩、及びアスコルビン酸塩などを挙げることができ、上記の中でも塩酸塩が好ましい。
針部中におけるメグルミン又はその塩の含有量は、好ましくは、インフルエンザワクチンの含有量に対して０．０１倍から３００倍であり、より好ましくはインフルエンザワクチンの含有量に対して０．５倍から３倍である。
針部は、可溶性添加剤をさらに含んでいてもよい。
可溶性添加剤としては、糖類を挙げることができる。
糖類としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖及び多糖のうちの一種以上を使用することができる。好ましくは、針部には、二糖類を添加することができる。二糖類としては、スクロース、ラクツロース、ラクトース、マルトース、トレハース又はセロビオースなどが挙げられ、特にスクロース、マルトース、トレハロースが好ましい。
針部が、可溶性添加剤を含む場合、薬物（インフルエンザワクチン）と可溶性添加剤との質量比は特に限定されないが、好ましくは１／０.１～１／１０であり、より好ましくは１／０．５～１／３である。
以下、添付の図面に従って、本発明の好ましい実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されない。
図２～図９は、マイクロニードルアレイの一部拡大図であるマイクロニードル１１０を示している。本発明のマイクロニードルアレイは、シート部１１６の表面に複数個の針部１１２が形成されることで、構成される（図においては、シート部１１６上に１つの針部１１２のみ、あるいは１つの錘台部１１３と１つの針部１１２を表示し、これをマイクロニードル１１０と称する）。
図２Ａにおいて、針部１１２は円錐状の形状を有し、図２Ｂにおいて、針部１１２は四角錐状の形状を有している。図２Ｃにおいて、Ｈは針部１１２の高さを、Ｗは針部１１２の直径（幅）を、Ｔはシート部１１６の高さ（厚み）を示す。
図３及び図４は、シート部１１６の表面に、錐台部１１３及び針部１１２が形成された別の形状を有するマイクロニードル１１０を示している。図３において、錐台部１１３は、円錐台の形状を有し、針部１１２は円錐の形状を有している。また、図４において、錐台部１１３は、四角錐台の形状を有し、針部１１２は四角錐の形状を有している。ただし、針部の形状は、これらの形状に限定されるものではない。
図５は、図３及び図４に示されるマイクロニードル１１０の断面図である。図５において、Ｈは針部１１２の高さを、Ｗは基底部の直径（幅）を、Ｔはシート部１１６の高さ（厚み）を示す。
本発明のマイクロニードルアレイは、図２Ｃのマイクロニードル１１０の形状より、図５のマイクロニードル１１０の形状とすることが好ましい。このような構造をとることで、針部全体の体積が大きくなり、マイクロニードルアレイの製造時において、より多くの薬物を針部の上端に集中させることができる。
図６及び図７は、さらに別の形状を有するマイクロニードル１１０を示している。
図６に示される針部第１層１１２Ａは円錐状の形状を有し、針部第２層１１２Ｂは円柱状の形状を有している。図７に示される針部第１層１１２Ａは四角錐状の形状を有し、針部第２層１１２Ｂは四角柱状の形状を有している。ただし、針部の形状は、これらの形状に限定されるものではない。
図８は、図６及び図７に示されるマイクロニードル１１０の断面図である。図８において、Ｈは針部１１２の高さを、Ｗは基底部の直径（幅）を、Ｔはシート部１１６の高さ（厚み）を示す。
図９は、針部１１２の側面の傾き（角度）が連続的に変化した別の形状のマイクロニードルの断面図である。図９において、Ｈは針部１１２の高さを、Ｔはシート部１１６の高さ（厚み）を示す。
本発明のマイクロニードルアレイにおいて、針部は、横列について１ｍｍ当たり約０．１～１０本の間隔で配置されていることが好ましい。マイクロニードルアレイは、１ｃｍ2当たり１～１００００本のマイクロニードルを有することがより好ましい。マイクロニードルの密度を１本／ｃｍ2以上とすることにより効率良く皮膚を穿孔することができ、またマイクロニードルの密度を１００００本／ｃｍ2以下とすることにより、マイクロニードルアレイが十分に穿刺することが可能になる。針部の密度は、好ましくは１０～５０００本／ｃｍ2であり、さらに好ましくは２５～１０００本／ｃｍ2であり、特に好ましくは２５～４００本／ｃｍ2である。
本発明のマイクロニードルアレイは、乾燥剤と一緒に密閉保存されている形態で供給することができる。乾燥剤としては、公知の乾燥剤（例えば、シリカゲル、生石灰、塩化カルシウム、シリカアルミナ、シート状乾燥剤など）を使用することができる。
［マイクロニードルアレイの製造方法］
本発明によれば、インフルエンザワクチンを濃縮する工程、上記工程で得られた濃縮されたインフルエンザワクチンを用いて針部を形成する工程、及びシート部を形成する工程を含む、本発明のマイクロニードルアレイの製造方法が提供される。
インフルエンザワクチンを濃縮する工程は、好ましくは、遠心によりインフルエンザワクチンを濃縮する工程である。
本発明においては、インフルエンザワクチン、水溶性高分子、及びメグルミン又はその塩を含有する液をモールドに充填することによって、針部を形成することができる。
本発明のマイクロニードルアレイは、例えば、特開２０１３－１５３８６６号公報又は国際公開ＷＯ２０１４／０７７２４２号公報に記載の方法に準じて製造することができる。
（モールドの作製）
図１０Ａから１０Ｃは、モールド（型）の作製の工程図である。図１０Ａに示すように、モールドを作製するための原版を先ず作製する。この原版１１の作製方法は２種類ある。
１番目の方法は、Ｓｉ基板上にフォトレジストを塗布した後、露光、現像を行う。そして、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）等によるエッチングを行うことにより、原版１１の表面に円錐の形状部（凸部）１２のアレイを作製する。尚、原版１１の表面に円錐の形状部を形成するようにＲＩＥ等のエッチングを行う際には、Ｓｉ基板を回転させながら斜め方向からのエッチングを行うことにより、円錐の形状を形成することが可能である。２番目の方法は、Ｎｉ等の金属基板に、ダイヤモンドバイト等の切削工具を用いた加工により、原版１１の表面に四角錘などの形状部１２のアレイを形成する方法がある。
次に、モールドの作製を行う。具体的には、図１０Ｂに示すように、原版１１よりモールド１３を作製する。方法としては以下の４つの方法が考えられる。
１番目の方法は、原版１１にＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン、例えば、ダウコーニング社製のシルガード１８４（登録商標））に硬化剤を添加したシリコーン樹脂を流し込み、１００℃で加熱処理し硬化した後に、原版１１より剥離する方法である。２番目の方法は、紫外線を照射することにより硬化するＵＶ(Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ)硬化樹脂を原版１１に流し込み、窒素雰囲気中で紫外線を照射した後に、原版１１より剥離する方法である。３番目の方法は、ポリスチレンやＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等のプラスチック樹脂を有機溶剤に溶解させた溶液を剥離剤の塗布された原版１１に流し込み、乾燥させることにより有機溶剤を揮発させて硬化させた後に、原版１１より剥離する方法である。４番目の方法は、Ｎｉ電鋳により反転品を作成する方法である。
これにより、原版１１の円錐形又は角錐形の反転形状である針状凹部１５が２次元配列で配列されたモールド１３が作製される。このようにして作製されたモールド１３を図１０Ｃに示す。
図１１は他の好ましいモールド１３の態様を示したものである。針状凹部１５は、モールド１３の表面から深さ方向に狭くなるテーパ状の入口部１５Ａと、深さ方向に先細りの先端凹部１５Ｂとを備えている。入口部１５Ａをテーパ形状とすることで、水溶性高分子溶解液を針状凹部１５に充填しやすくなる。
図１２は、マイクロニードルアレイの製造を行う上で、より好ましいモールド複合体１８の態様を示したものである。図１２中、（Ａ）部はモールド複合体１８を示す。図１２中、（Ｂ）部は、（Ａ）部のうち、円で囲まれた部分の拡大図である。
図１２の（Ａ）部に示すように、モールド複合体１８は、針状凹部１５の先端（底）に空気抜き孔１５Ｃが形成されたモールド１３、及び、モールド１３の裏面に貼り合わされ、気体は透過するが液体は透過しない材料で形成された気体透過シート１９と、を備える。空気抜き孔１５Ｃは、モールド１３の裏面を貫通する貫通孔として形成される。ここで、モールド１３の裏面とは、空気抜き孔１５Ｃが形成された側の面を言う。これにより、針状凹部１５の先端は空気抜き孔１５Ｃ、及び気体透過シート１９を介して大気と連通する。
このようなモールド複合体１８を使用することで、針状凹部１５に充填される高分子溶解液は透過せず、針状凹部１５に存在する空気のみを針状凹部１５から追い出すことができる。これにより、針状凹部１５の形状を高分子に転写する転写性が良くなり、よりシャープな針部を形成することができる。
空気抜き孔１５Ｃの径Ｄ（直径）としては、１～５０μｍの範囲が好ましい。空気抜き孔１５Ｃの径Ｄが１μｍ未満の場合、空気抜き孔としての役目を十分に果たせない。また、空気抜き孔１５Ｃの径Ｄが５０μｍを超える場合、成形されたマイクロニードルの先端部のシャープ性が損なわれる。
気体は透過するが液体は透過しない材料で形成された気体透過シート１９としては、例えば気体透過性フィルム（住友電気工業社製、ポアフロン（登録商標）、ＦＰ－０１０）を好適に使用できる。
モールド１３に用いる材料としては、弾性素材又は金属製素材を用いることができ、弾性素材が好ましく、気体透過性の高い素材が更に好ましい。気体透過性の代表である酸素透過性は、１×１０-12（ｍＬ／ｓ・ｍ2・Ｐａ）以上が好ましく、１×１０-10（ｍＬ／ｓ・ｍ2・Ｐａ）以上がさらに好ましい。なお、１ｍＬは、１０-6ｍ3である。気体透過性を上記範囲とすることにより、モールド１３の凹部に存在する空気を型側から追い出すことができ、欠陥の少ないマイクロニードルアレイを製造することができる。このような材料として、具体的には、シリコーン樹脂（例えば、ダウコーニング社製のシルガード１８４（登録商標）、信越化学工業株式会社のＫＥ－１３１０ＳＴ（品番））、紫外線硬化樹脂、プラスチック樹脂（例えば、ポリスチレン、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート））を溶融、又は溶剤に溶解させたものなどを挙げることができる。これらの中でもシリコーンゴム系の素材は、繰り返し加圧による転写に耐久性があり、かつ素材との剥離性がよいため好ましい。また、金属製素材としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｉｒ、Ｔｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＭｇＯ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、α－酸化アルミニウム，酸化ジルコニウム、ステンレス（例えば、ボーラー・ウッデホルム社（Bohler-Uddeholm KK）のスタバックス材(STAVAX)（商標））などやその合金を挙げることができる。枠の材質としては、モールド１３の材質と同様の材質のものを用いることができる。
（水溶性高分子溶解液）
本発明においては、針部の少なくとも一部を形成するためのインフルエンザワクチン及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液、及び、シート部を形成するための水溶性高分子溶解液、を準備することが好ましい。
水溶性高分子の種類は、本明細書中上記した通りである。
上記のいずれの水溶性高分子溶解液にも、二糖類を混合してもよく、二糖類の種類は、本明細書中上記した通りである。
また、溶解に用いる溶媒は、温水以外であっても揮発性を有するものであればよく、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アルコールなどを用いることができる。
針部の少なくとも一部を形成するための薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液は、具体的には、インフルエンザワクチン、水溶性高分子、及びメグルミン又はその塩を含有する液である。
インフルエンザワクチン、水溶性高分子、及びメグルミン又はその塩を含有する液におけるインフルエンザワクチン濃度は特に限定されないが、好ましくは０．００１ｍｇ／ｍＬ～１００ｍｇ／ｍＬであり、より好ましくは０．１ｍｇ／ｍＬ～２０ｍｇ／ｍＬである。
インフルエンザワクチン、水溶性高分子、及びメグルミン又はその塩を含有する液におけるメグルミンの濃度は特に限定されないが、好ましくは０．００１ｍｇ／ｍＬ～１００ｍｇ／ｍＬであり、より好ましくは０．１ｍｇ／ｍＬ～２０ｍｇ／ｍＬである。
インフルエンザワクチン、水溶性高分子、及びメグルミン又はその塩を含有する液における水溶性高分子の濃度は特に限定されないが、好ましは１ｍｇ／ｍＬ～１００ｍｇ／ｍＬであり、より好ましくは５ｍｇ／ｍＬ～５０ｍｇ／ｍＬである。
（針部の形成）
図１３Ａに示すように、２次元配列された針状凹部１５を有するモールド１３が、基台２０の上に配置される。モールド１３には、５×５の２次元配列された、２組の複数の針状凹部１５が形成されている。薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を収容するタンク３０、タンクに接続される配管３２、及び、配管３２の先端に接続されたノズル３４、を有する液供給装置３６が準備される。なお、本例では、針状凹部１５が５×５で２次元配列されている場合を例示しているが、針状凹部１５の個数は５×５に限定されるものではなく、Ｍ×Ｎ（Ｍ及びＮはそれぞれ独立に１以上の任意の整数を示し、好ましくは２～３０、より好ましくは３～２５、さらに好ましくは３～２０である）で２次元配列されていればよい。
図１４はノズルの先端部の概略斜視図を示している。図１４に示すように、ノズル３４の先端には平坦面であるリップ部３４Ａ及びスリット形状の開口部３４Ｂを備えている。スリット形状の開口部３４Ｂにより、例えば、１列を構成する複数の針状凹部１５に同時に、薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を充填することが可能となる。開口部３４Ｂの大きさ（長さと幅）は、一度に充填すべき針状凹部１５の数に応じて適宜選択される。開口部３４Ｂの長さを長くすることで、より多くの針状凹部１５に一度に薬物を含む高分子溶解液２２を充填することができる。これにより、生産性を向上させることが可能となる。
ノズル３４に用いる材料としては、弾性素材又は金属製素材を用いることができる。例えば、テフロン（登録商標）、ステンレス鋼（ＳＵＳ(Steel Special Use Stainless)）、チタン等が挙げられる。
図１３Ｂに示すように、ノズル３４の開口部３４Ｂが針状凹部１５の上に位置調整される。ノズル３４のリップ部３４Ａとモールド１３の表面とは接触している。液供給装置３６から、薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２がモールド１３に供給され、ノズル３４の開口部３４Ｂから薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２が針状凹部１５に充填される。本実施形態では、１列を構成する複数の針状凹部１５に薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２が同時に充填される。ただし、これに限定されず、針状凹部１５に一つずつ充填するようにすることもできる。
モールド１３が気体透過性を有する素材で構成される場合、モールド１３の裏面から吸引することで薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を吸引でき、針状凹部１５内への薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２の充填を促進させることができる。
図１３Ｂを参照して充填工程に次いで、図１３Ｃに示すように、ノズル３４のリップ部３４Ａとモールド１３の表面とを接触させながら、開口部３４Ｂの長さ方向と垂直方向に液供給装置３６を相対的に移動し、ノズル３４を、薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２が充填されていない針状凹部１５に移動する。ノズル３４の開口部３４Ｂが針状凹部１５の上に位置調整される。本実施の形態では、ノズル３４を移動させる例で説明したが、モールド１３を移動させてもよい。
ノズル３４のリップ部３４Ａとモールド１３の表面とを接触させて移動しているので、ノズル３４がモールド１３の針状凹部１５以外の表面に残る薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を掻き取ることができる。薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２をモールド１３の針状凹部１５以外に残らないようにすることができる。
モールド１３へのダメージを減らすことと、モールド１３の圧縮による変形をできるだけ抑制するため、移動する際のノズル３４のモールド１３への押付け圧はできる限り小さい方が好ましい。また、薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２がモールド１３の針状凹部１５以外に残らないようにするため、モールド１３もしくはノズル３４の少なくとも一方がフレキシブルな弾性変形する素材であることが望ましい。
図１３Ｂの充填工程と、図１３Ｃの移動工程とを繰り返すことで、５×５の２次元配列された針状凹部１５に、薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２が充填される。５×５の２次元配列された針状凹部１５に薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２が充填されると、隣接する５×５の２次元配列された針状凹部１５に液供給装置３６を移動し、図１３Ｂの充填工程と、図１３Ｃの移動工程とを繰り返す。隣接する５×５の２次元配列された針状凹部１５にも薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２が充填される。
上述の充填工程と移動工程について、（１）ノズル３４を移動しながら薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を針状凹部１５に充填する態様でもよいし、（２）ノズル３４の移動中に針状凹部１５の上でノズル３４を一旦静止して薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を充填し、充填後にノズル３４を再度移動させる態様でもよい。充填工程と移動工程との間、ノズル３４のリップ部３４Ａがモールド１３の表面に接触している。
図１５は、インフルエンザワクチン及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を針状凹部１５に充填中におけるノズル３４の先端とモールド１３との部分拡大図である。図１５に示すように、ノズル３４内に加圧力Ｐ１を加えることで、針状凹部１５内へ薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を充填するのを促進することができる。さらに、針状凹部１５内へ薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を充填する際、ノズル３４をモールド１３の表面に接触させる押付け力Ｐ２を、ノズル３４内の加圧力Ｐ１以上とすることが好ましい。押付け力Ｐ２≧加圧力Ｐ１とすることにより、薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２が針状凹部１５からモールド１３の表面に漏れ出すのを抑制することができる。
図１６は、ノズル３４の移動中における、ノズル３４の先端とモールド１３との部分拡大図である。ノズル３４をモールド１３に対して相対的に移動する際、ノズル３４をモールド１３の表面に接触させる押付け力Ｐ３を、充填中のノズル３４をモールド１３の表面に接触させる押付け力Ｐ２より小さくすることが好ましい。モールド１３へのダメージを減らし、モールド１３の圧縮による変形を抑制するためである。
５×５で構成される複数の針状凹部１５への充填が完了すると、ノズル３４は、隣接する５×５で構成される複数の針状凹部１５へ移動される。液供給に関して、隣接する５×５で構成される複数の針状凹部１５へ移動する際、薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２の供給を停止するのが好ましい。５列目の針状凹部１５から次の１列目の針状凹部１５までは距離がある。その間をノズル３４が移動する間、薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を供給し続けると、ノズル３４内の液圧が高くなりすぎる場合がある。その結果、ノズル３４から薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２がモールド１３の針状凹部１５以外に流れ出る場合があり、これを抑制するため、ノズル３４内の液圧を検出し、液圧が高くなりすぎると判定した際には薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２の供給を停止するのが好ましい。
なお、上記においてはノズルを有するディスペンサーを用いて薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液を供給する方法を説明したが、ディスペンサーによる塗布に加えて、バー塗布、スピン塗布、スプレーなどによる塗布などを適用することもできる。
本発明においては、インフルエンザワクチン及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液を針状凹部に供給した後、乾燥処理を実施することが好ましい。即ち、本発明によるマイクロニードルアレイの製造方法においては、インフルエンザワクチン、水溶性高分子、及びメグルミン又はその塩を含有する液をモールドに充填する充填工程の後に、上記液を乾燥する乾燥工程を含むことが好ましい。
さらに本発明によるマイクロニードルアレイの製造方法においては、上記の乾燥工程後のモールドに、水溶性高分子溶解液を塗布する工程を含むことが好ましい。即ち、本発明のマイクロニードルアレイの製造方法の好ましい一例としては、インフルエンザワクチン及びメグルミン又はその塩を含む第一の水溶性高分子溶解液を充填した針部形成用モールドを、乾燥することによって針部の一部を形成する工程；及び、第二の水溶性高分子溶解液を、上記で形成された針部の一部の上面に充填して乾燥する工程を含む方法を挙げることができる。
インフルエンザワクチン及びメグルミン又はその塩を含む第一の水溶性高分子溶解液を充填した針部形成用モールドを乾燥する際の条件としては、乾燥開始後３０分から３００分間経過してから、第一の水溶性高分子溶解液の含水率が２０％以下に到達する条件であることが好ましい。
特に好ましくは、上記の乾燥は、薬物が失効しない温度以下に保ち、かつ乾燥開始後６０分以上経過してから、水溶性高分子溶解液の含水率が２０％以下に到達するように制御することができる。
上記した乾燥速度の制御の方法としては、例えば、温度、湿度、乾燥風量、容器の使用、容器の容積及び／又は形状など、乾燥を遅らすことが可能な任意の手段を取ることができる。
乾燥は、好ましくは、薬物を含む第一の水溶性高分子溶解液を充填した針部形成用モールドを、容器を被せた状態又は容器に収容した状態で、行うことができる。
乾燥の際の温度は、好ましくは１～４５℃であり、より好ましくは１～４０℃である。
乾燥の際の相対湿度は、好ましくは１０～９５％であり、より好ましくは２０～９５％であり、さらに好ましくは３０～９５％である。
（シート部の形成）
シート部を形成する工程について、いくつかの態様を説明する。
シート部を形成する工程について、第１の態様について図１７Ａから１７Ｄを参照して説明する。モールド１３の針状凹部１５に薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２をノズル３４から充填する。次いで、図１７Ｂに示すように、インフルエンザワクチン及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を乾燥固化させることで、針状凹部１５内に薬物を含む層１２０が形成される。次いで、図１７Ｃに示すように、薬物を含む層１２０が形成されたモールド１３に、水溶性高分子溶解液２４をディスペンサーにより塗布する。ディスペンサーによる塗布に加えて、バー塗布、スピン塗布、スプレーなどによる塗布などを適用することができる。薬物を含む層１２０は固化されているので、薬物が、水溶性高分子溶解液２４に拡散するのを抑制することができる。次いで、図１７Ｄに示すように、水溶性高分子溶解液２４を乾燥固化させることで、複数の針部１１２、錐台部１１３及び、シート部１１６から構成されるマイクロニードルアレイ１が形成される。
第１の態様において、インフルエンザワクチン及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２、及び水溶性高分子溶解液２４の針状凹部１５内への充填を促進させるために、モールド１３の表面からの加圧、及び、モールド１３の裏面からの減圧吸引を行うことも好ましい。
次に、第２の態様について図１８Ａから１８Ｃを参照して説明する。図１８Ａに示すように、モールド１３の針状凹部１５に薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２をノズル３４から充填する。次いで、図１７Ｂと同様に、薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液２２を乾燥固化させることで、薬物を含む層１２０が針状凹部１５内に形成される。次に、図１８Ｂに示すように、別の支持体２９の上に、水溶性高分子溶解液２４を塗布する。支持体２９は限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース、ガラス等を使用することができる。次に、図１８Ｃに示すように、針状凹部１５に薬物を含む層１２０が形成されたモールド１３に、支持体２９の上に形成された水溶性高分子溶解液２４を重ねる。これにより、水溶性高分子溶解液２４を針状凹部１５の内部に充填させる。薬物を含む層１２０は固化されているので、薬物が、水溶性高分子溶解液２４に拡散するのを抑制することができる。次に、水溶性高分子溶解液２４を乾燥固化させることで、複数の針部１１２、錐台部１１３及びシート部１１６から構成されるマイクロニードルアレイが形成される。
第２の態様において、水溶性高分子溶解液２４の針状凹部１５内への充填を促進させるために、モールド１３の表面からの加圧及びモールド１３の裏面からの減圧吸引を行うことも好ましい。
水溶性高分子溶解液２４を乾燥させる方法として、高分子溶解液中の溶媒を揮発させる工程であればよい。その方法は特に限定するものではなく、例えば加熱、送風、減圧等の方法が用いられる。乾燥処理は、１～５０℃で１～７２時間の条件で行うことができる。送風の場合には、０．１～１０ｍ／秒の温風を吹き付ける方法が挙げられる。乾燥温度は、薬物を含む高分子溶解液２２内の薬物を熱劣化させない温度であることが好ましい。
（剥離）
マイクロニードルアレイをモールド１３から剥離する方法は特に限定されない。剥離の際に針部が曲がったり折れたりしないことが好ましい。具体的には、図１９に示すように、マイクロニードルアレイの上に、粘着性の粘着層が形成されているシート状の基材４０を付着させた後、端部から基材４０をめくるように剥離を行うことができる。ただし、この方法では針部が曲がる可能性がある。そのため、図２０に示すように、マイクロニードルアレイの上の基材４０に吸盤（図示せず）を設置し、エアーで吸引しながら垂直に引き上げる方法を適用することができる。なお、基材４０として支持体２９を使用してもよい。
図２１はモールド１３から剥離されたマイクロニードルアレイ２を示している。マイクロニードルアレイ２は、基材４０、基材４０の上に形成された針部１１２、錐台部１１３及びシート部１１６で構成される。針部１１２は、円錐形状又は多角錐形状を少なくとも先端に有しているが、針部１１２はこの形状に限定されるものではない。
本発明のマイクロニードルアレイの製造法としては、特に限定されないが、（１）モールドの製造工程、（２）インフルエンザワクチン及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液を調製する工程、（３）（２）で得た液をモールドに充填し、針部の上端部を形成する工程、（４）水溶性高分子をモールドに充填し、針部の下端部及びシート部を形成する工程、（５）モールドから剥離する工程、を含む製造法によって得ることが好ましい。
以下に、本発明の実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下の実施例に示される材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
＜インフルエンザワクチンを含有するマイクロニードルアレイの作製＞
（モールドの製造)
一辺４０ｍｍの平滑なＮｉ板の表面に、図２２に示すような、底面が８００μｍの直径Ｄ１で、２００μｍの高さＨ１の円錐台５０上に、３４０μｍの直径Ｄ２で、８３４μｍの高さＨ２の円錐５２が形成された針状構造の形状部１２を、１０００μｍのピッチＬ１にて四角形状に１００本の針を２次元正方配列に研削加工することで、原版１１を作製した。この原版１１の上に、シリコンゴム（ダウ・コーニング社製SILASTIC MDX4-4210）を用いて０．６ｍｍの厚みで膜を形成し、膜面から原版１１の円錐先端部５０μｍを突出させた状態で熱硬化させ、剥離した。これにより、約３０μｍの直径の貫通孔を有するシリコンゴムの反転品を作製した。このシリコンゴム反転品の、中央部に１０列×１０行の２次元配列された針状凹部が形成された、一辺３０ｍｍの平面部外を切り落としたものをモールドとして用いた。針状凹部の開口部が広い方をモールドの表面とし、３０μｍの直径の貫通孔（空気抜き孔）を有する面をモールドの裏面とした。
（インフルエンザワクチン濃縮液の調製）
インフルエンザワクチン原液を超遠心専用容器に入れ、超遠心（条件：１３１，４９１×g、９０分、４℃）をかけてインフルエンザワクチンを沈降した。上清を廃棄して、代わりにＰＢＳ（リン酸緩衝生理食塩水）を添加してボルテックスをかけ、４℃で終夜静置してインフルエンザワクチン濃縮液を調製した。
（インフルエンザワクチン及びメグルミンを含む水溶性高分子溶解液の調製）
インフルエンザワクチン濃縮液、水溶性高分子、メグルミン（富士フイルム和光純薬）、糖類、Ｔｗｅｅｎ（登録商標）８０(ＭＥＲＣＫ)を混合した水溶液を調製し、インフルエンザワクチンを含む水溶性高分子溶解液とした。水溶性高分子はヒドロキシエチルスターチ（ＨＥＳ）（Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ Ｋａｂｉ）及びコンドロイチン硫酸（ＣＳ）（マルハニチロ食品社）を使用した。糖類はスクロース（Ｓｕｃ）（日本薬局方グレード 富士フイルム和光純薬）、トレハロース（Ｔｒｅ）（林原）、ブドウ糖（日本薬局方グレード 富士フイルム和光純薬）を使用した。各溶解液の処方については、下記表１、表２及び表３に記載した通りである。表１及び表３のインフルエンザワクチン含量は１ｍＬ当たり９ｍｇとした。表２のインフルエンザワクチン含量は１ｍＬ当たり０．３ｍｇとした。
（シート部を形成する水溶性高分子溶解液の調製）
コンドロイチン硫酸（マルハニチロ食品社）を水に溶解し、シート部を形成する水溶性高分子溶解液を調製した。
（薬物を含む高分子溶解液の充填及び乾燥）
図２３に示す充填装置を使用した。充填装置は、モールドとノズルの相対位置座標を制御するＸ軸駆動部６１及びＺ軸駆動部６２、ノズル６３を取り付け可能な液供給装置６４（武蔵エンジニアリング社製超微量定量ディスペンサーSMP-III）、モールド６９を固定する吸引台６５、モールド表面形状を測定するレーザー変位計６６（パナソニック社製ＨＬ－Ｃ２０１Ａ）、ノズル押し込み圧力を測定するロードセル６７（共和電業製ＬＣＸ－Ａ－５００Ｎ）、及び表面形状及び押し付け圧力の測定値のデータを基にＺ軸を制御する制御機構６８を備える。
水平な吸引台上に一辺１５ｍｍの気体透過性フィルム（住友電気工業社製、ポアフロン（登録商標）、ＦＰ－０１０）を置き、その上に表面が上になるようにモールドを設置した。モールド裏面方向からゲージ圧９０ｋＰａの吸引圧で減圧して、気体透過性フィルムとモールドをバキューム台に固定した。
図１４に示すような形状のＳＵＳ製（ステンレス鋼）のノズルを準備し、長さ２０ｍｍ、幅２ｍｍのリップ部の中央に、長さ１２ｍｍ、幅０．２ｍｍのスリット状の開口部を形成した。このノズルを液供給装置に接続した。３ｍＬの薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液を、液供給装置とノズル内部に装填した。開口部を、モールドの表面に形成された複数の針状凹部で構成される１列目と平行となるようにノズルを調整した。１列目に対して２列目と反対方向に２ｍｍの間隔をおいた位置で、ノズルを１．３７２×１０4Ｐａ（０．１４ｋｇｆ／ｃｍ2）の圧力でモールドに押し付けた。ノズルを押し付けたまま、押し付け圧の変動が±０．４９０×１０4Ｐａ（０．０５ｋｇｆ／ｃｍ2）に収まるようにＺ軸を制御しつつ、０．５ｍｍ／秒で開口部の長さ方向と垂直方向に移動させながら、液供給装置にて、薬物及びメグルミン又はその塩を含む水溶性高分子溶解液を、０．１５μＬ／秒で２０秒間、開口部から放出した。２次元配列された複数の針状凹部の孔パターンを通過して、２ｍｍ間隔を置いた位置でノズルの移動を停止し、ノズルをモールドから離した。
インフルエンザワクチンを含む水溶性高分子溶解液を充填したモールドを、温度２３℃、相対湿度４５％の環境下で静置し、乾燥した。
（シート部の形成及び乾燥）
インフルエンザワクチンを含む水溶性高分子溶解液を充填したモールドをバキューム台に乗せて減圧吸引した状態で、シート部を形成する水溶性高分子溶解液を吸引しているモールド上に展開した。水溶性高分子溶解液添加から６０分後に吸引を止め、温度２３℃、相対湿度４５％の環境下で静置し、乾燥した。
（剥離）
乾燥固化したマイクロニードルアレイをモールドから慎重に剥離することで、インフルエンザワクチンを含有するマイクロニードルアレイが形成された。本マイクロニードルは、錘台部と針部から構成されており、針部が、高さ：約８００μｍ、基底部の幅：約３２０μｍ、錘台部が、高さ約１６０μｍ、上底面直径約３２０μｍ、下底面直径約７８０μｍの円錐台構造であり、シート部厚さ約２００μｍ、針本数１００本、針の間隔約１ｍｍで正方配置されている。
＜マイクロニードルアレイの評価＞
（マイクロニードル中のインフルエンザワクチン含量の定量）
（ａ）針先から先端６００μｍまでのマイクロニードル中の含量
８００μｍの針長のマイクロニードルの針部分を、カッター刃を用いて針先から８００μｍの位置で裁断した。裁断した針部を１．５ｍＬチューブに回収した。回収した針部を含む１．５ｍＬチューブに、リン酸バッファー０．５ｍＬを添加して攪拌し、針部を溶解した。針部の溶解液を適当な濃度にリン酸バッファーで希釈して、ＥＬＩＳＡ（酵素結合免疫吸収アッセイ）法により、裁断した針部に含有しているインフルエンザワクチン含量を定量した。
（ｂ）針先から先端８００μｍまでのマイクロニードル中の含量
先端から６００μｍで裁断した針残部分を，カッター刃を用いて針部と錐台部との境目の位置で裁断した。裁断した針残部分を１．５ｍＬチューブに回収した。回収した針部を含有する１．５ｍＬチューブに、リン酸バッファー０．５ｍＬを添加して攪拌し、針部を溶解した。針部の溶解液を適当な濃度にリン酸バッファーで希釈して、ＥＬＩＳＡ法により、裁断した針部に含有しているインフルエンザワクチン含量を定量した。
定量した針残部分の含量と、上記（ａ）で定量した針先から６００μｍのマイクロニードル中含量を足したものを、針先から８００μｍのマイクロニードル中含量とした。
マイクロニードルの針先から６００μｍまでの領域と、マイクロニードルの針先から８００μｍまでの領域とを、図１に示す。なお、上記（ｂ）における針残部分とは、図１における２００μｍの領域（即ち、針先から８００μｍまでの領域から、針先から６００μｍまでの領域を除いた領域）に対応する。
各マイクロニードルアレイについて、以下の式により、先端充填率を求めた結果を下記表１、表２及び表３に記載した。
先端充填率＝針先から先端６００μｍまでのマイクロニードル中のインフルエンザワクチン含量／針先から先端８００μｍまでのマイクロニードル中のインフルエンザワクチン含量
（マイクロニードル中のインフルエンザワクチン含量の安定性）
製造したインフルエンザワクチン内包マイクロニードルアレイについて、35℃で3日間静置した。静置後にマイクロニードルアレイを取り出して、ワクチン含有量を調べた。ワクチン含有量はＥＬＩＳＡ法を用いて評価した。
製造直後のワクチン含有量に対する３５℃３日間静置後のワクチン含有量をワクチン残存率とした。
Figure 0007165471000001
Figure 0007165471000002
Figure 0007165471000003
１ マイクロニードルアレイ
２ マイクロニードルアレイ
１１０ マイクロニードル
１１２ 針部
１１３ 錐台部
１１６ シート部
１２０ ポリオワクチンを含む層
１２２ ポリオワクチンを含まない層
Ｗ 直径（幅）
Ｈ 高さ
Ｔ 高さ（厚み）
１１ 原版
１２ 形状部
１３ モールド
１５ 針状凹部
Ｄ 径（直径）
１８ モールド複合体
１９ 気体透過シート
２０ 基台
２２ ポリオワクチン含有液
２４ 水溶性高分子溶解液
２９ 支持体
３０ タンク
３２ 配管
３４ ノズル
３４Ａ リップ部
３４Ｂ 開口部
３６ 液供給装置
Ｐ１ 加圧力
Ｐ２ 押付け力
Ｐ３ 押付け力
４０ 基材
５０ 円錐台
５２ 円錐
Ｄ１ 直径
Ｄ２ 直径
Ｌ１ ピッチ
Ｈ１ 高さ
Ｈ２ 高さ
６１ Ｘ軸駆動部
６２ Ｚ軸駆動部
６３ ノズル
６４ 液供給装置
６５ 吸引台
６６ レーザー変位計
６７ ロードセル
６８ 制御機構
６９ モールド

Claims (5)

  1. シート部、及び、シート部の上面に存在する複数の針部、を有するマイクロニードルアレイであって、針部が水溶性高分子、インフルエンザワクチン及びメグルミン又はその塩を内包し、針部におけるメグルミン又はその塩の含有量が、インフルエンザワクチンの含有量に対して０．０１倍から１５倍であり、針部が溶解することによりインフルエンザワクチンが体内に投与される自己溶解型マイクロニードルアレイ。
  2. 針部に含まれる水溶性高分子の含有量が、針部の固形分に対して１０質量％以上９９質量％以下である、請求項１に記載のマイクロニードルアレイ。
  3. 針部が、糖類を含有する、請求項１又は２に記載のマイクロニードルアレイ。
  4. インフルエンザワクチンを濃縮する工程、前記工程で得られた濃縮されたインフルエンザワクチンを用いて針部を形成する工程、及びシート部を形成する工程を含む、請求項１から３の何れか一項に記載のマイクロニードルアレイの製造方法。
  5. インフルエンザワクチンを濃縮する工程が、遠心によりインフルエンザワクチンを濃縮する工程である、請求項４に記載のマイクロニードルアレイの製造方法。
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