KR101171888B1 - Method for manufacturing micro-needle comprising drug-containing nano particle and micro-needle manufactured using the same - Google Patents
Method for manufacturing micro-needle comprising drug-containing nano particle and micro-needle manufactured using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101171888B1 KR101171888B1 KR1020100083658A KR20100083658A KR101171888B1 KR 101171888 B1 KR101171888 B1 KR 101171888B1 KR 1020100083658 A KR1020100083658 A KR 1020100083658A KR 20100083658 A KR20100083658 A KR 20100083658A KR 101171888 B1 KR101171888 B1 KR 101171888B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- drug
- microneedle
- mold
- needle
- micro
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
- A61M37/0015—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
- A61M37/0015—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
- A61M2037/0046—Solid microneedles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
- A61M37/0015—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
- A61M2037/0053—Methods for producing microneedles
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
Abstract
본 발명은 마이크로 니들 패턴이 형성된 몰드에 약물 함유 나노입자를 함유하는 용액을 도포하여 마이크로 니들을 성형하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 단계에서 성형된 마이크로 니들로부터 몰드를 용융 제거하는 제 2 단계를 포함하되, 상기 몰드가 녹는점이 상온 이상인 열용융성 물질을 포함하는 마이크로 니들의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 마이크로 니들에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마이크로 니들의 제조방법에 의하면, 약물 함유 나노입자를 사용하여 약물의 흡수도를 향상시키고 약물의 함량 증가를 용이하게 하며, 경도 및 강도가 우수하며 날카로운 형상을 유지하는 마이크로 니들을 제공할 수 있다.The present invention comprises a first step of forming a micro needle by applying a solution containing drug-containing nanoparticles to a mold formed with a micro needle pattern; And a second step of melting and removing the mold from the microneedles formed in the first step, wherein the mold has a melting point at room temperature or higher, and a method of manufacturing a microneedles and the microneedles manufactured thereby. It is about. According to the manufacturing method of the microneedle according to the present invention, by using the drug-containing nanoparticles to improve the absorption of the drug and to facilitate the increase of the content of the drug, it provides a microneedle of excellent hardness and strength and maintain a sharp shape can do.
Description
본 발명은 약물 함유 나노입자를 포함하는 마이크로 니들의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 마이크로 니들에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a microneedle comprising drug-containing nanoparticles and to a microneedle produced thereby.
약물전달시스템은 약물의 방출 및 흡수를 제어하거나, 체내의 특정부위에 약물을 표적화하여 전달하기 위한 것으로서, 약물의 부작용을 줄이면서 효능을 극대화시켜 필요한 양의 약물을 표적부위에 일정시간 동안 효과적으로 머무를 수 있도록 조절하기 위한 것이다.The drug delivery system is designed to control the release and absorption of the drug or to target and deliver the drug to a specific part of the body, and to reduce the side effects of the drug and maximize the efficacy to effectively maintain the required amount of drug at the target site for a certain time. It is intended to be adjusted.
이 중에서도 경피 약물전달은 피부의 여러 각질층을 통해 약물을 체내로 투여하여 전신적으로 약물전달이 이루어지도록 하는 방법으로서, 많은 이점들을 가지고 있다. 즉, 경피 약물전달을 이용하는 경우, 위장관 내 분해작용과 간 대사에 의한 손실을 피할 수 있고, 약물 부작용 등이 발생하는 경우에 사용자들이 매우 손쉽게 제거할 수 있으며, 약물방출형태의 조절이 용이하다는 장점이 있다.Among these, transdermal drug delivery is a method of drug delivery systemically through various stratum corneum layers of the skin, and has many advantages. In other words, when using transdermal drug delivery, the gastrointestinal degradation and liver metabolism can be avoided, and when side effects occur, users can remove it very easily, and the drug release type can be easily controlled. There is this.
한편, 피부의 최외각층인 각질층은 경피 약물전달에 있어서 약물투과를 막는 주된 원인이며, 피부를 통한 수동적 확산을 이용하는 경피 투과는 500 g/mol 이하의 낮은 분자량, 높은 지질친화성 및 밀리그램 단위의 적은 1회 필요 투여량을 가져야 한다는 제한이 있었다.On the other hand, the stratum corneum, the outermost layer of skin, is the major cause of drug transfusion in transdermal drug delivery, and transdermal permeation using passive diffusion through the skin has a low molecular weight of 500 g / mol or less, high lipid affinity, There was a limitation to have one required dose.
종래 연고제, 크림, 로션제, 포프제, 접착제 등의 제형은 수동적 경피 약물전달 기술로 피부 질환 부위에 대하여 국소적으로 투여할 목적으로 사용되어 왔으나, 이들 제형의 문제점인 피부 투과도를 증진시키기 위하여 최근에는 능동적 경피 약물전달 기술이 주목 받고 있다.Conventional formulations such as ointments, creams, lotions, popping agents, adhesives and the like have been used for the purpose of topical administration to the skin disease site by passive transdermal drug delivery technology, but recently to enhance skin permeability, which is a problem of these formulations. Active transdermal drug delivery technology is attracting attention.
상기 능동적 경피 약물전달 기술은 정확한 약물을 정확한 시기에 정확한 장소에 도달하도록 해주는 유용한 기술이다. 이러한 약물전달에 사용되는 소자는 ㎕보다 작은 약물을 저장하고 사용할 수 있도록 미세한 크기를 가지며, 상기 약물전달 소자의 예를 들면, 마이크로/나노 니들, 마이크로/나노 펌프, 마이크로/나노 밸브 및 이식 가능한 약물전달 소자 등을 사용할 수 있다.The active transdermal drug delivery technique is a useful technique that allows the correct drug to arrive at the right place at the right time. Devices used for such drug delivery are finely sized to store and use drugs smaller than μl, and examples of such drug delivery devices include micro / nano needles, micro / nano pumps, micro / nano valves and implantable drugs. Transfer elements and the like can be used.
특히 수백 마이크로 길이를 가지는 마이크로 니들을 이용하면, 세포나 조직에 약물을 국부적으로 고통 없이 전달할 수 있고, 펩티드, 단백질, 올리고뉴클레오티드, DNA 등과 같이 생체막을 침투하지 못하는 분자들을 투여하거나, 치료하기 힘든 부위 및 신체의 특정부위나 조직에 약물을 표적 전달하는데 있어서 유용하게 사용될 수 있다.In particular, the microneedle, which has a length of several hundred microns, enables local painless delivery of drugs to cells or tissues, and is difficult to administer or treat molecules that cannot penetrate biological membranes such as peptides, proteins, oligonucleotides, and DNA. And target delivery of drugs to specific parts or tissues of the body.
종래 이와 같은 마이크로 니들은 주사 바늘과 동일한 금속제 또는 실리콘 등의 재질로 마이크로 가공이나 MEMS를 이용하여 제조하였다. 그러나 2000년경 전후로 경피 투과효율의 제고를 위하여 다양한 종류의 생체재료들을 이용한 마이크로 니들의 제조방법이 개발되고 있으며, 최근에 이르러서는 체액의 채취, 약물전달, 또는 상기 기능을 모두 가지는 마이크로 니들이 고안되고 있다. Conventionally, such microneedles were manufactured by using micromachining or MEMS in the same metal or silicon material as the injection needle. However, around 2000, a method of manufacturing microneedles using various types of biomaterials has been developed to improve percutaneous permeation efficiency. Recently, microneedles having body fluid collection, drug delivery, or all of the above functions have been devised. .
그러나 종래에는 고형의 마이크로 몰드를 이용하여 마이크로 니들을 제조하였기 때문에 마이크로 니들 형상을 유지한 상태로 몰드와 니들을 탈착시키기가 어려워 마이크로 니들 팁이 날카로움(sharpness)을 유지하기 어려웠으며, 약물을 단순입자 형태 혹은 용액으로 팁에 위치시켰기 때문에 마이크로 니들 팁의 물성을 조절하기가 쉽지 않아 피부투과 특성을 조절하기가 어렵다는 문제점이 있었다.
However, in the related art, since the microneedle was manufactured using a solid micro mold, it was difficult to detach the mold and the needle while maintaining the microneedle shape, so that the microneedle tip was difficult to maintain the sharpness. Since it is located in the tip in the form or solution, it is difficult to control the physical properties of the microneedle tip, there is a problem that it is difficult to control the skin permeation characteristics.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 녹는점이 상온 이상인 열용융성 물질을 이용하여 마이크로 니들 패턴을 가지는 몰드를 제조하고, 상기 몰드를 이용하여 약물 함유 나노입자를 함유하는 마이크로 니들을 제조함으로써 우수한 경도 및 강도로 인하여 피부 투과에 적합한 취성 및 모듈러스를 가질 뿐 아니라 날카로운 형상을 유지하는 마이크로 니들 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
The present invention was created to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to produce a mold having a microneedle pattern using a heat-melt material having a melting point of room temperature or more, and drug-containing nano using the mold The manufacture of microneedles containing particles provides microneedles and methods for their preparation that not only have brittleness and modulus suitable for skin penetration due to their excellent hardness and strength, but also maintain a sharp shape.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 마이크로 니들 패턴이 형성된 몰드에 약물 함유 나노입자를 함유하는 용액을 도포하여 마이크로 니들을 성형하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 단계에서 성형된 마이크로 니들로부터 몰드를 용융 제거하는 제 2 단계를 포함하되, 상기 몰드가 녹는점이 상온 이상인 열용융성 물질을 포함하는 마이크로 니들의 제조방법을 제공한다.
The present invention provides a means for solving the above problems, the first step of forming a microneedle by applying a solution containing the drug-containing nanoparticles to a mold formed with a microneedle pattern; And a second step of melting and removing the mold from the microneedle formed in the first step, wherein the mold has a melting point at room temperature or higher.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명은 약물 함유 나노입자 10 내지 90 중량부를 포함하는 마이크로 니들을 제공한다.
The present invention as another means for solving the above problems, the present invention provides a microneedle containing 10 to 90 parts by weight of the drug-containing nanoparticles.
본 발명에 따르면, 녹는점이 상온 이상인 열용융성 물질을 포함하는 몰드를 이용하여 마이크로 니들을 성형하므로 몰드와 니들의 분리 시에 마이크로 니들 팁의 날카로움(sharpness)이 손상되지 않도록 유지할 수 있으며, 약물 함유 나노입자를 이용하여 마이크로 니들을 제조하므로 약물의 흡수도가 향상되고 약물의 함량 증가가 용이하며, 여러 유기용매의 사용이나 극단적인 pH를 사용할 필요가 없다.According to the present invention, since the microneedle is formed by using a mold including a heat-melt material having a melting point of room temperature or higher, the sharpness of the microneedle tip may be maintained while the mold and the needle are separated, and the drug may be contained. Since the microneedle is manufactured using nanoparticles, the absorbency of the drug is improved and the content of the drug is easily increased, and there is no need to use various organic solvents or use extreme pH.
또한, 이에 따라 제조된 마이크로 니들은 경도 및 강도가 우수하고 피부 침투에 효과적인 우수한 취성(brittleness) 및 모듈러스(modulus)를 가질 수 있다.
In addition, the microneedles thus prepared may have excellent brittleness and modulus that are excellent in hardness and strength and effective in penetrating the skin.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 마이크로 니들의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정도이고,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 마이크로 니들을 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1, 3 및 6에 따른 마이크로 니들의 압축강도 실험 결과를 나타낸 것이다.1 is a process diagram schematically showing a method of manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention,
2 is an electron micrograph showing a microneedle according to Example 1 of the present invention.
Figure 3 shows the compressive strength test results of the microneedle according to Examples 1, 3 and 6 of the present invention.
본 발명은, 마이크로 니들 패턴이 형성된 몰드에 약물 함유 나노입자를 함유하는 용액을 도포하여 마이크로 니들을 성형하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 단계에서 성형된 마이크로 니들로부터 몰드를 용융 제거하는 제 2 단계를 포함하되, 상기 몰드가 녹는점이 상온 이상인 열용융성 물질을 포함하는 마이크로 니들의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention comprises a first step of forming a micro needle by applying a solution containing drug-containing nanoparticles to a mold formed with a micro needle pattern; And a second step of melting and removing the mold from the microneedle formed in the first step, wherein the mold includes a heat-melt material having a melting point of room temperature or more.
이하, 본 발명에 따른 마이크로 니들의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the microneedle according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 마이크로 니들의 제조방법은 전술한 바와 같이, 마이크로 니들 패턴이 형성된 몰드에 약물 함유 나노입자를 함유하는 용액을 도포하여 마이크로 니들을 성형하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 단계에서 성형된 마이크로 니들로부터 몰드를 용융 제거하는 제 2 단계를 포함한다.
Microneedle manufacturing method according to the present invention, as described above, the first step of forming a microneedle by applying a solution containing drug-containing nanoparticles to a mold formed with a microneedle pattern; And a second step of melting and removing the mold from the microneedle formed in the first step.
여기서, 상기 제 1 단계는 마이크로 니들 패턴을 가지는 몰드를 이용하여 약물 함유 나노입자를 함유하는 마이크로 니들을 성형하는 단계이다.Here, the first step is a step of molding the microneedle containing the drug-containing nanoparticles using a mold having a microneedle pattern.
본 발명에서 사용되는 몰드는 녹는점이 상온 이상인 열용융성 물질을 포함하는데, 녹는점이 상온 이상이므로 상온에서 고체 상태로서 일정한 형상의 몰드를 형성할 수 있으며, 가열에 의하여 용이하게 용융될 수 있으므로, 상기 몰드를 이용하여 마이크로 니들을 성형한 후, 상기 마이크로 니들의 형상을 손상시키지 않으면서 몰드만을 용이하게 제거할 수 있다.The mold used in the present invention includes a heat-melt material having a melting point of room temperature or more. Since the melting point is room temperature or more, a mold having a predetermined shape as a solid state at room temperature can be formed and can be easily melted by heating. After molding the microneedles using a mold, only the mold can be easily removed without damaging the shape of the microneedles.
상기 몰드를 제조하는 방법은 일면에 마이크로 니들 패턴이 형성되고 녹는점이 상온 이상인 열용융성 물질을 포함하는 몰드를 제조하기 위한 방법이라면, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구체적인 예를 들면, 열용융성 물질을 졸 상태로 용융시킨 후 원통 형상의 용기에 담고, 제조하고자 하는 마이크로 니들 형상의 원판을 상기 열융융성 물질 상에 주입한 후, 냉각(freezing)시킴으로써 일면에 상기 원판의 마이크로 니들 형상에 따라 음각의 마이크로 니들 패턴이 형성된 몰드를 제조할 수 있다.The method of manufacturing the mold is not particularly limited as long as it is a method for manufacturing a mold including a heat melting material having a microneedle pattern formed on one surface and a melting point of which is higher than or equal to room temperature. After melting in a sol state and put in a cylindrical container, the microneedle-shaped disk to be manufactured is injected onto the heat-melt material, and then cooled by one side of the disk according to the microneedle shape of the disk. A mold in which a microneedle pattern is formed may be manufactured.
본 발명에서 사용되는 『열용융성 물질』은 상기한 바와 같이 녹는점이 상온 이상으로서, 상온에서 고체로 존재하며, 열을 가함에 따라 용융될 수 있는 모든 물질을 포함한다.As used in the present invention, the "heat-melt material", as described above, is a room temperature or more, and exists as a solid at room temperature, and includes all materials that can be melted by applying heat.
상기 열용융성 물질의 종류 및 녹는점이 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 녹는점이 20 내지 60℃인 용매 또는 고분자 등과 같은 물질이 사용될 수 있다.Although the type and melting point of the heat-melt material are not particularly limited, for example, a material such as a solvent or a polymer having a melting point of 20 to 60 ° C. may be used.
상기 열용융성 물질의 녹는점이 20℃ 미만인 경우, 상온에서 액체상태로 존재하므로 마이크로 니들을 성형 시 상기 열용융성 물질을 고체 상태로 유지시키기 위한 별도의 냉각처리 공정을 수행하여야 할 우려가 있으며, 60℃를 초과하는 경우, 성형하고자 하는 약물 혹은 단백질의 변성이 일어나거나 가열 온도에 따라 상기 몰드뿐만 아니라 마이크로 니들이 함께 용융될 수 있어, 날카로운 형상을 가지는 마이크로 니들을 제조하기가 어려울 수 있다.If the melting point of the heat-melt material is less than 20 ℃, since it exists in a liquid state at room temperature, there is a fear that a separate cooling treatment process for maintaining the heat-melt material in a solid state when forming the microneedles, When the temperature exceeds 60 ° C., degeneration of the drug or protein to be molded may occur or the microneedles as well as the mold may be melted together depending on the heating temperature, and thus it may be difficult to prepare microneedles having a sharp shape.
또한, 열용융성 물질의 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 폴리알킬렌 글리콜, 알킬 스테아레이트 또는 폴리디알킬실록산 등을 단독 또는 2종 이상 포함할 수 있고, 구체적으로는 폴리알킬렌 글리콜, C1 내지 C12의 알킬 스테아레이트 및 폴리디알킬실록산 등을 단독 또는 2종 이상 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 폴리에틸렌 글리콜, C1 내지 C8의 알킬 스테아레이트, 폴리디메틸실록산 및 폴리디에틸실록산 등을 단독 또는 2종 이상 포함할 수 있고, 더욱 구체적으로는, 에틸 스테아레이트를 포함할 수 있다.
In addition, the kind of the heat-melt material is not particularly limited, but for example, polyalkylene glycol, alkyl stearate or polydialkylsiloxane, etc. may be included alone or two or more, specifically, polyalkylene Glycols, C 1 to C 12 alkyl stearates and polydialkylsiloxanes, etc. may be included alone or two or more, more specifically polyethylene glycol, C 1 to C 8 alkyl stearate, polydimethylsiloxane and poly It may include diethylsiloxane alone or two or more, more specifically, may include ethyl stearate.
한편, 상기 『약물 함유 나노입자』는 약물을 함유하는 나노 크기의 결정입자를 의미하는 것이다. 여기서, 약물은 마이크로 니들에 함유되어 피부투과 용도로 사용 가능한 것으로서, 당해 기술 분야에서 공지된 약물은 모두 포함할 수 있으며, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 분자량 500 이하의 저분자 약품으로서, 나프록센, 이부프로펜, 아스피린, 글리벡, 파클리탁솔 등과 같이 화학합성을 통하여 제조되거나 식물 등에서 추출하여 얻어지는 약물뿐만 아니라 고분자량을 가지는 단백질, 펩타이드, 핵산 치료제 등과 같은 단백질 약물도 포함할 수 있다.On the other hand, the "drug-containing nanoparticles" refers to the nano-sized crystal particles containing the drug. Here, the drug is contained in the microneedle and can be used for skin permeation, and may include all drugs known in the art, and the kind thereof is not particularly limited, but for example, a low molecular weight drug having a molecular weight of 500 or less As a drug, such as naproxen, ibuprofen, aspirin, gleevec, paclitaxol, and the like, the drug may be prepared by chemical synthesis or obtained by extraction from plants, as well as protein drugs such as proteins, peptides, nucleic acid therapeutic agents and the like having a high molecular weight.
한편, 상기 약물 함유 나노입자를 제조하는 방법으로는 당해 기술분야에서 공지된 다양한 방법들이 포함될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 고분자 물질 등에 의존하는 열역학적 방법 또는 기계적 에너지 또는 전기적 에너지 등의 고에너지를 사용하는 동력학적 방법 등을 사용할 수 있으며, 상기 열역학적 방법 및 동력학적 방법을 결합하여 사용할 수도 있다.On the other hand, the method for preparing the drug-containing nanoparticles may include a variety of methods known in the art, and is not particularly limited, for example, thermodynamic methods or mechanical energy or electrical energy depending on the polymer material, etc. Dynamic methods using high energy may be used, and the thermodynamic method and the dynamic method may be used in combination.
구체적으로 표면 에너지의 극복에 효율적인 동력학적 방법을 사용하여 약물 함유 나노입자를 제조할 수 있으며, 보다 구체적으로는 기계적 에너지를 사용하여 분쇄에 의해 약물 함유 나노입자를 제조할 수 있다.Specifically, drug-containing nanoparticles can be prepared using dynamic methods that are effective for overcoming surface energy, and more specifically, drug-containing nanoparticles can be prepared by grinding using mechanical energy.
상기 약물 함유 나노입자는 당해 기술 분야에서 공지된 다양한 밀링 방법 등을 통하여 나노 크기로 분쇄하여 제조될 수 있는데, 구체적인 예를 들면, 볼 밀링 방법, 유체 에너지 밀링 방법, 미디어 밀링 방법 및 고압 균질화 방법으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 방법을 이용하여 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 입자의 뭉침 현상을 방지할 수 있다는 점에서, 볼 밀링 방법을 통하여 수행될 수 있다.The drug-containing nanoparticles can be prepared by grinding to a nano size through a variety of milling methods known in the art, such as, for example, ball milling method, fluid energy milling method, media milling method and high pressure homogenization method It may be carried out using any one method selected from the group consisting of, and more specifically, it can be carried out through the ball milling method in that the aggregation of particles can be prevented.
볼 밀링 방법의 구체적인 예를 들면, 연마 매체(grinding media)와 약물 재료를 넣고 배출하기 위한 포트(port)를 가진 원통형의 용기(vessel)을 이용하여 수행될 수 있고, 상기 원통형의 용기는 축이 회전하고 연마 매체가 벽에 부딪쳐서 떨어지게 하는 캐스캐이딩(cascading) 작용에 의하여 입자 크기를 크게 감소시킬 수 있다.As a specific example of the ball milling method, it may be carried out using a cylindrical vessel having a grinding media and a port for loading and discharging the drug material, wherein the cylindrical vessel has a shaft Particle size can be greatly reduced by a cascading action that rotates and causes the abrasive medium to hit the wall and fall off.
여기서, 임계 속도(critical speed)는 회전하는 동안 원심력 때문에 연마 매체가 캐스캐이딩 작용을 멈추는 속도로서, 상기 임계 속도보다 느리게 회전하여 캐스캐이딩 작용이 유지될 수 있도록 할 수 있다. 이 경우, 회전속도의 감소에 따라 마찰이 입자 크기의 감소에 더 큰 영향을 미치게 된다.Here, the critical speed is the speed at which the polishing medium stops the cascading action due to the centrifugal force during the rotation, and may rotate slower than the critical speed so that the cascading action can be maintained. In this case, the friction has a greater influence on the reduction in particle size as the rotational speed decreases.
상기 연마 매체는 모양, 밀도, 크기 및 경도 등을 고려하여 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것들을 이용할 수 있으며, 높은 밀도 및 경도를 가지는 연마 매체를 사용하는 경우, 입자 크기를 보다 빠르게 감소시킬 수 있다.The polishing medium may use those conventionally used in the art in consideration of shape, density, size, and hardness, and when the polishing medium having a high density and hardness is used, the particle size may be reduced more quickly. .
상기 분쇄에 사용되는 연마 매체의 모양 및 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 고형의 매트릭스가 사용될 수 있고, 상기 고형의 매트릭스는 구형, 원통형, 막대형, 와이어형, 플레이트 또는 호일 등과 같이 다양한 형태로 사용될 수 있으며, 그 크기도 특별히 제한되는 것은 아니다.Although the shape and type of the polishing medium used for the grinding is not particularly limited, for example, a solid matrix may be used, and the solid matrix may be spherical, cylindrical, rod, wire, plate or foil or the like. It may be used in various forms, the size is not particularly limited.
구체적인 예를 들면, 상기 연마 매체는 금속, 금속 산화물, 고분자, 유리, 반도체 재료 또는 세라믹 재료 등으로 이루어진 것일 수 있으며, 보다 구체적으로, 지르코니아 비드, 이트리아-안정화 지르코니아 비드, 글래스 비드 및 폴리스티렌 비드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.For example, the polishing medium may be made of metal, metal oxide, polymer, glass, semiconductor material or ceramic material, and more specifically, zirconia beads, yttria-stabilized zirconia beads, glass beads and polystyrene beads. It may include one or more selected from the group consisting of.
한편, 본 발명에서 사용되는 약물 함유 나노입자의 크기는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 50 내지 1000nm의 입경을 가지는 것일 수 있다.On the other hand, the size of the drug-containing nanoparticles used in the present invention is not particularly limited, for example, may have a particle diameter of 50 to 1000nm.
이와 같이 본 발명에서 사용되는 약물 함유 나노입자는 로딩하기가 편리하다는 장점 외에도 니들의 경도 향상과 같은 기계적 물성이 강화되므로 피부 투과 및 피부 투과 후 니들의 분리가 용이하다는 장점이 있다.As described above, the drug-containing nanoparticles used in the present invention have an advantage of easy loading, and thus, mechanical properties such as hardness improvement of the needle are enhanced, so that the needle can be easily separated after skin permeation and skin permeation.
또한, 제 1 단계의 마이크로 니들 패턴을 가지는 몰드를 성형하는 방법도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 용융 상태의 열용융성 물질이 담긴 분리용기에 마이크로 니들 형상의 원판을 주입하고 냉각시키는 단계 (1); 및 단계 (1)에서 냉각된 열용융성 물질로부터 원판을 분리시키는 단계 (2)를 포함하는 몰드 성형방법에 의하여 제조될 수 있다.In addition, the method of molding the mold having the microneedle pattern of the first step is not particularly limited, but, for example, injecting and cooling a microneedle-shaped disk into a separation vessel containing a heat-melt material in a molten state. (One); And (2) separating the disc from the heat-melt material cooled in step (1).
즉, 단계 (1)에서와 같이, 일정한 형상의 분리 용기에 용융 상태로 담겨 있는 열용융성 물질 상에 마이크로 니들 형상의 원판을 주입한 후 냉각시킴으로써 상기 열용융성 물질이 마이크로 니들 형상의 원판에 상응하는 음각의 마이크로 니들 패턴을 가지도록 성형할 수 있다.That is, as in step (1), by injecting the microneedle-shaped disc on the hot-melt material contained in a molten state in a separate shape of a predetermined shape and then cooling the hot melt material to the micro-needle-shaped disc It can be shaped to have a corresponding intaglio microneedle pattern.
또한, 상기 마이크로 니들 형상은 본 발명에서 제조하고자 하는 마이크로 니들의 형태 및 크기 등에 따라 적절하게 채용할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다.In addition, the microneedle shape may be appropriately employed depending on the shape and size of the microneedle to be manufactured in the present invention, and is not particularly limited.
상기 냉각 조건은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, -15 내지 -20℃의 온도에서 1 내지 4시간 동안에 급냉시키는 것일 수 있다.
The cooling condition is not particularly limited, but may be, for example, quenching at a temperature of −15 to −20 ° C. for 1 to 4 hours.
상기 단계 (1)에서, 용융 상태의 열용융성 물질이 마이크로 니들 형상의 원판에 의하여 일면에 마이크로 니들 패턴이 형성된 상태로 냉각이 되면, 단계 (2)와 같이, 상기 단계 (1)에서 냉각된 열용융성 물질로부터 상기 원판을 분리시킴으로써 마이크로 니들 패턴을 가지는 몰드를 성형할 수 있다. 이에 따라 얻어진 몰드는 상술한 바와 같이 일면에 마이크로 니들 패턴을 가질 수 있다.In the step (1), when the heat-melt material in the molten state is cooled in a state in which a microneedle pattern is formed on one surface by a microneedle-shaped disc, as in step (2), it is cooled in the step (1). A mold having a microneedle pattern can be formed by separating the disc from the hot melt material. The mold thus obtained may have a microneedle pattern on one surface as described above.
또한, 상기 제 1 단계에서, 마이크로 니들은 약물 함유 나노입자를 포함하는 용액을 몰드 상에 도포한 후, 원심 분리 또는 침전시킴으로써 형성할 수 있다.In addition, in the first step, the microneedles may be formed by applying a solution containing drug-containing nanoparticles onto a mold, followed by centrifugation or precipitation.
여기서, 상기 원심 분리 시 온도 및 회전 속도는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 0 내지 10℃의 온도에서 1000 내지 8000 rpm의 속도로 원심 분리할 수 있으며, 상기 마이크로 니들 형상을 성형한 후, 진공 또는 오븐 건조시킬 수 있다.Here, the temperature and the rotational speed during the centrifugation are not particularly limited, but may be centrifuged at a speed of 1000 to 8000 rpm at a temperature of 0 to 10 ° C., and the vacuum or oven is dried after forming the microneedle shape. You can.
이에 따라 상기 약물 함유 나노입자를 포함하는 마이크로 니들을 형성할 수 있다.
Accordingly, the microneedle including the drug-containing nanoparticles can be formed.
이어서, 상기 제 2 단계는 제 1 단계에서 성형된 마이크로 니들로부터 몰드를 분리 제거하기 위하여 상기 몰드를 용융하여 제거하는 단계이다.Subsequently, the second step is melting and removing the mold in order to separate and remove the mold from the microneedle formed in the first step.
상기 몰드는 열처리에 의하여 용이하게 용융될 수 있으며, 종래 고형 몰드를 사용한 마이크로 니들의 제조방법에서와 같이, 별도의 탈착 공정을 통하여 몰드와 마이크로 니들의 분리가 수행되는 것이 아니라 열용융성 물질을 포함하는 몰드 자체의 용융에 의하여 마이크로 니들로부터 분리 제거되는 것이므로 마이크로 니들의 탈착 시에 발생하는 니들 팁의 날카로움(sharpness) 저하를 방지할 수 있다.The mold may be easily melted by heat treatment, and as in the conventional method of manufacturing a microneedle using a solid mold, the mold and the microneedle are not separated through a separate desorption process, but include a heat-melt material. Since it is to be separated and removed from the microneedle by melting of the mold itself, it is possible to prevent the sharpness (sharpness) of the needle tip that occurs during the detachment of the microneedle.
여기서, 제 2 단계의 용융은 상기 몰드 만을 용융시켜 마이크로 니들로부터 분리해낼 수 있는 온도 및 시간 조건 내에서 적절하게 수행될 수 있으며, 그 열처리 조건이 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 30 내지 70℃의 온도에서 1 내지 12시간 동안 수행될 수 있다.Herein, the melting of the second step may be appropriately performed within temperature and time conditions in which only the mold may be melted and separated from the microneedles, and the heat treatment conditions are not particularly limited. It may be carried out for 1 to 12 hours at a temperature of ℃.
상기 열처리가 상기 온도 및 시간 조건을 벗어나는 경우, 부형물이 완전히 녹지않아 마이크로 니들 표면에 열용융성 물질이 남아있게 되거나, 이와 반대로 마이크로 니들의 표면뿐만 아니라 마이크로 니들에 함유되어 있는 약물 혹은 단백질을 손상시킬 우려가 있다.
If the heat treatment deviates from the temperature and time conditions, the excipients are not completely melted and the heat-melting material remains on the surface of the microneedles, or conversely, damages not only the surface of the microneedles but also drugs or proteins contained in the microneedles. There is a risk of making.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명의 일 예에 따른 마이크로 니들의 제조방법을 설명하면, 원통형의 용기에 담긴 액체 상태의 열용융성 물질(support material) (10)에 마이크로 니들 형상의 원판(needle)(30)을 주입하고, 냉각(freezing)한 후, 상기 마이크로 니들 형상의 원판(30)을 분리하고 고형화된 열용융성 물질(10)로 이루어진 몰드 상에 약물 함유 나노입자(50)를 포함하는 용액을 주입할 수 있다.Hereinafter, referring to FIG. 1, a method of manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention will be described. A needle having a microneedle shape in a
이어서, 상기 약물 함유 나노입자(50)를 원심 분리 또는 침전한 후, 열처리(drying)시킴으로써 열용융성 물질(10)을 다시 녹일 수 있다.
Subsequently, the drug-containing
이에 따라 도 1에 나타난 바와 같은 마이크로 니들 팁(110)을 가지는 마이크로 니들(100)을 제조할 수 있다.
Accordingly, the
본 발명은 또한, 약물 함유 나노입자 10 내지 90 중량부를 포함하는 마이크로 니들에 관한 것이다.The invention also relates to microneedles comprising 10 to 90 parts by weight of drug containing nanoparticles.
본 발명의 마이크로 니들은 마이크로 니들 팁의 날카로움(sharpness)이 유지되며, 약물 함유 나노입자를 이용하여 마이크로 니들을 제조하므로 약물의 흡수도가 향상되고 약물의 함량 증가가 용이하며, 여러 유기용매의 사용이나 극단적인 pH를 사용할 필요가 없다는 장점이 있다. The microneedle of the present invention maintains the sharpness of the microneedle tip and manufactures the microneedle using drug-containing nanoparticles, thereby improving the absorbency of the drug and increasing the content of the drug, and the use of various organic solvents. However, there is no need to use extreme pH.
따라서, 종래의 마이크로 니들은 통상 10 중량부 정도의 약물을 함유할 수 있는 반면, 본 발명은 10 내지 90 중량부, 보다 바람직하게는 약 40 내지 70 중량부의 약물 함유 나노입자를 포함할 수 있다.Thus, conventional microneedles may typically contain about 10 parts by weight of a drug, while the present invention may include 10 to 90 parts by weight, more preferably about 40 to 70 parts by weight of drug containing nanoparticles.
본 발명의 마이크로 니들의 팁은 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 크기 및 형상 범위 내에서 적절한 크기 및 형상이 채용될 수 있으나, 예를 들면, 직경 또는 일변의 길이가 150 내지 500 ㎛인 밑면; 및 100 내지 800 ㎛의 높이, 30 ㎛ 미만인 팁의 반경을 가지는 원추 또는 각추 형상일 수 있다.
The tip of the microneedles of the present invention may be any suitable size and shape within the size and shape ranges commonly used in the art, for example, a bottom surface having a diameter or one side length of 150 to 500 ㎛; And a cone having a height of 100 to 800 μm, a radius of the tip less than 30 μm.
또한, 본 발명의 마이크로 니들은 약물 함유 나노입자 외에 약제학적으로 허용 가능한 담체를 더 포함함으로써 경도 및 강도가 향상되어 피부 침투에 적합한 취성 및 모듈러스를 가질 수 있다.In addition, the microneedle of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable carrier in addition to the drug-containing nanoparticles, thereby improving hardness and strength, thereby having brittleness and modulus suitable for skin penetration.
상기 담체로 안정화제를 사용할 수 있다. 상기 안정화제는 약물의 화학적 물리적 구조를 다양하게 변화시켜 약물전달에 필요한 특성들을 부여하기 위하여 첨가되는 것으로서, 예를 들면, 고상에서 액상으로 변화 시에 나노입자의 상태가 불안정한 경우, 이를 안정화 시켜주는 역할을 할 수 있다.Stabilizers can be used as the carrier. The stabilizer is added to impart various properties of drug delivery by varying the chemical and physical structure of the drug. For example, when the state of the nanoparticles is unstable when changing from a solid phase to a liquid phase, the stabilizer is stabilized. Can play a role.
상기 안정화제는 화학 반응이나 결정전이에 의한 용적변화로 균열이나 붕괴가 일어나지 않도록 구조를 안정화시키는 역할을 하는 물질로서, 상기 안정화제의 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 히드록시 알킬 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 키토산, 폴리아미노산, 레시틴, 폴리옥시에틸렌, 폴록사머 (플루로닉), 폴리프로필렌 글리콜, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오즈, 카복시메틸 셀룰로오스, 솔빈산, 솔빈산칼륨, 벤조산, 벤조산나트륨, 프로필파라벤, 메틸파라벤, 폴리비닐알코올, 카라긴산, 알긴산, 알긴산나트륨, 글루코산 또는 페닐알라닌을 포함하는 단백질, 폴리아닐린, 폴리피롤, 셀룰로오스 아세테이트, 소듐 도데실 설페이트, 소듐 다이옥틸 설포숙시네이트, 포스포리피드, 소르비탄, 지방산 에스테르 및 솔빈산칼륨 등이 사용될 수 있다.The stabilizer is a substance that stabilizes the structure so that cracking or collapse does not occur due to volume change due to chemical reaction or crystal transition, and the type of the stabilizer is not particularly limited, but for example, hydroxy alkyl cellulose , Polyvinylpyrrolidone, chitosan, polyamino acid, lecithin, polyoxyethylene, poloxamer (pluronic), polypropylene glycol, methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sorbic acid, potassium sorbate, benzoic acid, benzoic acid Proteins including sodium, propylparaben, methylparaben, polyvinylalcohol, carrageic acid, alginic acid, sodium alginate, gluconic acid or phenylalanine, polyaniline, polypyrrole, cellulose acetate, sodium dodecyl sulfate, sodium dioctyl sulfosuccinate, phosph Porridge, sorbitan, fatty acid esters and potassium sorbate Can be used.
구체적인 예를 들면, 히드록시 알킬 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 플루로닉, 키토산 및 폴리아미노산 등이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 히드록시프로필 셀룰로오스(HPC; hydroxylpropyl cellulose), 폴리비닐피롤리돈(PVP; polyvinylpyrrolidone), 플루로닉(pluronic) F-127, 플루로닉 F-68, 키토산(chitosan) 및 폴리아미노산 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.Specific examples include hydroxy alkyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, pluronic, chitosan and polyamino acid, and the like, and more specifically hydroxypropyl cellulose (HPC), polyvinylpyrrolidone (PVP; polyvinylpyrrolidone), Pluronic (pluronic) F-127, Pluronic F-68, chitosan (chitosan) and polyamino acid may include one or more selected from the group consisting of copolymers.
상기 안정화제의 경우, 함께 사용되는 약물의 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 상기 약물이 화학 약물인 경우에 고분자 안정화제를 함께 사용하여 화학 약물의 구조를 안정화시키는 기능을 발휘할 수 있다.
In the case of the stabilizer, the kind of drug used together is not particularly limited, but, for example, when the drug is a chemical drug, a polymer stabilizer may be used together to stabilize the structure of the chemical drug. .
또한, 상기 담체로 약제를 먹기 쉽게 하거나 일정한 형태를 만들 수 있도록 약제의 제조에 통상적으로 첨가하는 부형제를 사용할 수 있다.In addition, it is possible to use an excipient which is commonly added in the manufacture of a medicament to make the medicament easy to eat or to form a certain form with the carrier.
상기 부형제로서, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 락토오스(lactose), 소르비톨(sorbitol), 만니톨(mannitol), 수크로스(sucrose), 당(sugar), 자일리톨(xylitol), 에리스리톨(erythritol), 트레할로스(trehalose), 나프록센, 리포익산, 인산칼슘(calcium phosphate), 규산칼슘(calcium silicate), 시트르산(citric acid), 크로스카멜로스 나트륨(croscarmellose sodium), 시클로덱스트린(cyclodextrin), 덱스트로즈(dextrose), 글루코즈(glucose), 락트산(lactic acid), 락티톨(lactitol), 말티톨(maltitol), 말토덱스트린(maltodextrin), 말토즈(maltose), 프로피온산(propionic acid), 염화나트륨(sodium chloride), 인산나트륨(sodium phosphate), 하이드록시알킬 셀룰로오스(hydroxyalkyl cellulose), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol_, 포비돈(povidone), 알킬렌 글리콜(alkylene glycol), 폴리알킬렌 옥사이드(polyalkylene oxide), 폴록사머(poloxamer), 폴리덱스트로즈(polydextrose), 알부민(albumin), 알긴산(alginic acid), 알긴산 나트륨(sodium alginate), 하이드록시알킬 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methylcellulose), 셀룰로오스(cellulose), 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 전분(starch), 크로스포비돈(crospovidone), 플루로닉(pluronic), 티록사폴(tyloxapol), 플라스돈(plasdone), 덱스트란(dextran), 염화벤제토늄(benzethonium chloride), 염화벤잘코늄(benzalconium chloride), 아카시아 고무, 젤라틴(gelatin), 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 소듐 도데실 설페이트, 소듐 다이옥틸 설포숙시네이트, 포스포리피드, 소르비탄, 지방산 에스테르, 솔빈산칼륨, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 단독 또는 2종 이상 포함할 수 있다.As the excipient, the kind is not particularly limited, but, for example, lactose, sorbitol, mannitol, sucrose, sugar, xylitol, and erythritol Trehalose, naproxen, lipoic acid, calcium phosphate, calcium silicate, citric acid, croscarmellose sodium, cyclodextrin, dextrose (dextrose), glucose (glucose), lactic acid (lactic acid), lactitol (lactitol), maltitol (maltitol), maltodextrin (maltodextrin), maltose, propionic acid, sodium chloride, Sodium phosphate, hydroxyalkyl cellulose, polyvinyl alcohol_, povidone, alkylene glycol, polyalkylene oxide, poloxame r), polydextrose, albumin, alginic acid, sodium alginate, sodium alginate, hydroxypropyl methylcellulose, cellulose, methyl cellulose Starch, crospovidone, pluronic, tyloxapol, plasdone, dextran, benzthonium chloride, benzalconium chloride chloride), acacia rubber, gelatin, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, sodium dodecyl sulfate, sodium dioctyl sulfosuccinate, phosphory The feed, sorbitan, fatty acid esters, potassium sorbate, magnesium stearate, mineral oil and the like may be included alone or two or more.
본 발명에 따른 마이크로 니들에 포함되는 부형제로, 보다 구체적으로 락토오스, 수크로스, 만니톨, 소르비톨, 자일리톨, 트레할로스, 나프록센 및 리포익산으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.Excipients included in the microneedle according to the present invention, more specifically, may include one or more selected from the group consisting of lactose, sucrose, mannitol, sorbitol, xylitol, trehalose, naproxen and lipoic acid.
또한, 상기 부형제는 단백질 약물과 함께 함유되는 경우, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 나노 입자형을 가지는 것일 수 있다.
In addition, when the excipient is contained together with the protein drug, it is not particularly limited, but may have, for example, a nanoparticle form.
상기 담체는 약물 함유 나노입자의 물성이 향상될 수 있도록 그 함량이 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 약물 100 중량부에 대하여 담체 10 내지 300 중량부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 함량이 10 중량부 미만으로 함유하는 경우, 마이크로 니들의 경도 및 강도가 저하되어 피부 각질층을 용이하게 통과하기 어려워질 우려가 있고, 상기 함량이 300 중량부를 초과하는 경우, 약물의 고농도 담지가 어렵고, 낮은 약물의 농도로 인해 피부내 약물전달 속도가 저하될 우려가 있다.
The carrier is not particularly limited in content so that the physical properties of the drug-containing nanoparticles can be improved, for example, may include 10 to 300 parts by weight of the carrier relative to 100 parts by weight of the drug. If the content is less than 10 parts by weight, the hardness and strength of the microneedle is lowered, it is difficult to easily pass through the stratum corneum, if the content exceeds 300 parts by weight, it is difficult to carry a high concentration of the drug In addition, low drug concentrations may reduce the rate of drug delivery in the skin.
또한, 마이크로 니들의 물성을 향상시키기 위하여 혼합되는 물질로서, 마이크로 니들의 형상을 유지시킬 수 있도록 경도 및 강도와 같은 기계적 물성을 향상시키는 물성향상제를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the material to be mixed to improve the physical properties of the microneedle, it may further include a physical property improving agent for improving mechanical properties such as hardness and strength to maintain the shape of the microneedle.
상기 물성향상제는, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 폴리락틱산, 폴리락틱산-코-폴리글리콜릭산, 폴리에틸렌글리콜-폴리에스터 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
The physical property improving agent is not particularly limited in kind, but may include, for example, at least one selected from the group consisting of polylactic acid, polylactic acid-co-polyglycolic acid, polyethylene glycol-polyester, and polyamide. Can be.
전술한 바와 같이, 본 발명은 마이크로 니들은 우수한 취성 및 모듈러스 특성을 나타낼 수 있다. 이는 약물 함유 나노입자 및 담체의 종류 및 함량에 따라 영향을 받을 수 있다. As mentioned above, the present invention can exhibit microneedles excellent brittleness and modulus properties. This may be affected by the type and content of the drug-containing nanoparticles and the carrier.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 약물 함유 나노입자의 함량이 증가할수록 모듈러스는 낮아질 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the modulus may be lowered as the content of the drug-containing nanoparticles increases.
본 발명의 다른 구체예에 따르면, 히드록시 프로필 셀룰로오스 대비 락토오스가 우수한 기계적 강도 달성에 보다 큰 효과를 제공할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, lactose as compared to hydroxy propyl cellulose may provide a greater effect on achieving good mechanical strength.
상기로부터 약물 함유 나노입자 및/또는 담체를 부가함에 따른 본 발명의 마이크로 니들의 모듈러스 값은 0.1 내지 500 MPa 일 수 있다.
From the above, the modulus value of the microneedles of the present invention by adding drug-containing nanoparticles and / or carriers may be between 0.1 and 500 MPa.
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the scope of the present invention is not limited by the following examples.
<제조예 1> 약물 함유 나노입자의 제조Preparation Example 1 Preparation of Drug-Containing Nanoparticles
30ml 병에 직경이 1 mm인 지르코니아 비드 15ml를 넣고, 하기 표 1에 나타난 바와 같이, 나프록센(TCI, M1021) 0.6g, 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxylpropyl cellulose, Sigma Aldrich) 0.1g 및 물 6.8g을 주입하였다.15 ml of 1 mm diameter zirconia beads were placed in a 30 ml bottle, and 0.6 g of naproxen (TCI, M1021), 0.1 g of hydroxypropyl cellulose (Sigma Aldrich) and 6.8 g of water were injected as shown in Table 1 below. It was.
이어서, 볼 밀러(ball miller; 대진과학)을 이용하여 상온에서 100 rpm으로 3일 동안 습식 분쇄를 하여 제조예 1에 따른 약물 함유 나노입자를 제조하였다.Subsequently, wet grinding was performed for 3 days at 100 rpm using a ball miller (Daejin Science) to prepare drug-containing nanoparticles according to Preparation Example 1.
<제조예 2 내지 6> 약물 함유 나노입자의 제조Preparation Examples 2 to 6 Preparation of Drug-Containing Nanoparticles
표 1에 나타낸 조성에 따라 약물 및 담체를 주입하였다는 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 제조예 2 내지 6에 따른 약물 함유 나노입자를 제조하였다.Drug-containing nanoparticles according to Preparation Examples 2 to 6 were prepared by the same method as Preparation Example 1, except that the drug and the carrier were injected according to the composition shown in Table 1.
<제조예 7> 몰드의 제조Production Example 7 Preparation of Mold
열용융성 물질인 에틸 스테아레이트(ethyl stearate) 0.65ml를 1.5 ml 원심 분리관(Axygen Scientific, MCT-185-C)에 넣은 후 33℃의 온도에서 녹이고 그 위에 마이크로 니들 형상의 원판을 주입한 뒤 -17℃의 온도에서 4시간 동안 급냉시켰다. 0.65 ml of heat-melt ethyl stearate was added to a 1.5 ml centrifuge tube (Axygen Scientific, MCT-185-C), melted at a temperature of 33 ° C., and a microneedle-shaped disk was injected thereon. It was quenched for 4 hours at a temperature of -17 ° C.
이어서, 상기 마이크로 니들 원판을 고형화된 열용융성 물질로부터 분리하여 제거함으로써 몰드를 제조하였다.
The mold was then prepared by separating and removing the microneedle disc from the solidified hot melt material.
<실시예 1 내지 6> 마이크로 니들의 제조Examples 1 to 6 Preparation of Microneedle
제조예 1 내지 6에서 얻어진 약물 함유 나노입자가 각각 하기 표 2에 나타난 바와 같은 조성이 되도록 히드록시 프로필 셀룰로오스, 락토오스 및 폴리비닐알콜(PVA)을 각각 첨가한 후, 각각 제조예 7에서 얻어진 몰드가 담긴 원심 분리관에 넣고, 6℃의 온도에서 8,000 rpm의 속도로 20분 동안 원심 분리한 후 3일 동안 진공 건조시켰다.After adding hydroxy propyl cellulose, lactose and polyvinyl alcohol (PVA) so that the drug-containing nanoparticles obtained in Preparation Examples 1 to 6 were each shown in Table 2 below, the molds obtained in Preparation Example 7 were It was put in a centrifuge tube, which was centrifuged for 20 minutes at a speed of 8,000 rpm at a temperature of 6 ℃ and vacuum dried for 3 days.
상기 진공 건조에 따라 상기 약물 함유 나노입자를 포함하는 용액이 마이크로 니들의 형상으로 고형화된 후, 50 ℃의 온도에서 상기 열용융성 물질을 녹인 후, 제조된 약물 함유 나노입자를 포함하는 마이크로 니들을 원심 분리관으로부터 꺼내어 상온에서 5시간 동안 건조시켰다.After the vacuum drying of the solution containing the drug-containing nanoparticles in the form of a micro-needle, after dissolving the heat-melt material at a temperature of 50 ℃, the micro-needle comprising the prepared drug-containing nanoparticles Removed from the centrifuge tube and dried at room temperature for 5 hours.
그 결과, 각각 실시예 1 내지 6에 따른 마이크로 니들을 제조하였고, 실시예 1 내지 6에 따른 마이크로 니들에 함유된 각 성분의 조성을 하기 표 2에 나타내었고, 실시예 1에 따른 마이크로 니들의 전자 현미경 사진을 도 2에 나타내었다. 표 2에서 나프록센은 제조예 1 내지 6에서 제조된 약물 함유 나노입자를 의미한다.As a result, each of the microneedle according to Examples 1 to 6 was prepared, the composition of each component contained in the microneedle according to Examples 1 to 6 is shown in Table 2 below, the electron microscope of the microneedle according to Example 1 The photo is shown in FIG. Naproxen in Table 2 means the drug-containing nanoparticles prepared in Preparation Examples 1 to 6.
<실험예 1 및 2> 강도 및 모듈러스 측정 실험Experimental Examples 1 and 2 Strength and Modulus Measurement Experiment
상기 실시예 1, 3 및 6에 따라 준비된 마이크로 니들의 기계적 강도를 측정하였다. 이를 위해, 상기 실시예 1, 3 및 6의 성분 조성에 따라 지름 15 mm, 두께 7 mm 원반모형으로 마이크로 니들 제조법과 동일하게 제조하였다. 건조된 원반모형의 샘플을 Instron Universal Testing 5942 기기를 이용하여 1 mm/min의 속도로 압축실험을 실시하였다. The mechanical strength of the microneedle prepared according to Examples 1, 3 and 6 was measured. To this end, according to the component compositions of Examples 1, 3 and 6 was prepared in the same manner as the microneedle manufacturing method in a disk model of diameter 15 mm, thickness 7 mm. The dried disk model was subjected to compression testing at a speed of 1 mm / min using an Instron Universal Testing 5942 instrument.
도 3은 실시예 1, 3 및 6의 마이크로 니들의 압축강도 실험 결과를 나타낸 것이다.Figure 3 shows the compressive strength test results of the microneedle of Examples 1, 3 and 6.
또한, 압축강도 실험에서 변형이 10%인 지점에서 모듈러스를 측정하여 표 3에 나타내었다. In addition, the modulus was measured at the point of 10% deformation in the compressive strength test, and is shown in Table 3.
실시예 1과 3을 비교하면 HPC 보다 락토오스가 기계적 강도를 높이는 데 더 영향을 미치는 것을 알 수 있다.Comparing Examples 1 and 3, it can be seen that lactose has more influence on increasing mechanical strength than HPC.
또한, 실시예 6의 경우 66 중량부의 약물 함량에서도 1.2 MPa의 높은 탄성을 얻을 수 있음을 알 수 있다.In addition, in the case of Example 6, it can be seen that a high elasticity of 1.2 MPa can be obtained even at a drug content of 66 parts by weight.
선행 연구(Jung-Hwan Park, Mark G. Allen and Mark R. Prausnitz, 'Polymer Microneedles for Controlled-Release Drug Delivery', Pharmaceutical Research, vol 23, p1008-1019)에 따르면, 약물의 로딩이 통상 10 중량부 까지 가능하게 진행되었으나 본 발명은 66 중량부에도 로딩이 가능하고, 이 경우 강도 역시 1.2 MPa 까지 가능하고, 넓은 영역에서 기계적 강도를 조절할 수 있다. According to a previous study (Jung-Hwan Park, Mark G. Allen and Mark R. Prausnitz, 'Polymer Microneedles for Controlled-Release Drug Delivery', Pharmaceutical Research , vol 23, p1008-1019), the loading of the drug is usually 10 parts by weight. The present invention is possible to load up to 66 parts by weight, but in this case the strength is also possible up to 1.2 MPa, it is possible to control the mechanical strength in a wide range.
또한, 기계적 물성의 경우 측정방법 등에 따라 직접적인 비교가 힘들고, 적절한 물성이어야 피부를 투과한 후 마이크로 니들이 파쇄되어 피부에 남아 약물을 전달하게 된다. 본 발명에서 얻는 강도는 통상적인 피부의 강도인 14-58.8 kPa (Y.P. Zheng, MEMBER, and F.T. Mak, 'Extraction of Effective Young's Modulus of Skin and Subcutaneous Tissues from Manual Indentation Data', Proceedings - 19th International Conference - IEEE/EMBS Oct. 30 - Nov. 2, 1997 Chicago, IL. USA) 보다 10배 이상 강한 것으로 판단되어 용이하게 피부를 투과할 수 있는 물성이며, 도 3에서 나타난 바와 같이, 쉽게 100% 미만의 스트레인(strain)에서 파쇄가 용이한 것을 알 수 있다.
In addition, in the case of mechanical properties, it is difficult to make a direct comparison according to a measuring method and the like, and the microneedle is broken and remains on the skin to deliver the drug only after penetrating the skin. The strength obtained in the present invention is 14-58.8 kPa (YP Zheng, MEMBER, and FT Mak, 'Extraction of Effective Young's Modulus of Skin and Subcutaneous Tissues from Manual Indentation Data', Proceedings-19th International Conference-IEEE) / EMBS Oct. 30-Nov. 2, 1997 Chicago, IL.USA) is judged to be 10 times stronger than the physical properties that can easily penetrate the skin, as shown in Figure 3, easily less than 100% strain ( It can be seen that the fracture is easy in strain).
10: 열용융성 물질 11: 마이크로 니들 패턴
30: 마이크로 니들 형상의 원판 50: 약물 함유 나노입자
100: 마이크로 니들 110: 마이크로 니들 팁10: heat meltable material 11: micro needle pattern
30: microneedle-shaped disc 50: drug-containing nanoparticles
100: micro needle 110: micro needle tip
Claims (9)
상기 제 1 단계에서 성형된 마이크로 니들로부터 몰드를 용융 제거하는 제 2 단계를 포함하되,
상기 몰드가 녹는점이 20 내지 60 ℃인 열용융성 물질을 포함하는 마이크로 니들의 제조방법.
Forming a microneedle by applying a solution containing drug-containing nanoparticles to a mold having a microneedle pattern formed thereon; And
A second step of melting and removing the mold from the microneedle formed in the first step,
Melting point of the mold 20 to 60 ℃ a microneedle manufacturing method comprising a heat-melt material.
열용융성 물질은 폴리알킬렌 글리콜, 알킬 스테아레이트 및 폴리디알킬실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 마이크로 니들의 제조방법.
The method of claim 1,
The heat-soluble material comprises a microneedle, at least one selected from the group consisting of polyalkylene glycol, alkyl stearate and polydialkylsiloxane.
제 2 단계의 용융은 30 내지 70℃의 온도에서 1 내지 12 시간 동안 열처리하는 마이크로 니들의 제조방법.
The method of claim 1,
Melting of the second step is a method of producing a microneedle heat treatment for 1 to 12 hours at a temperature of 30 to 70 ℃.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090080105 | 2009-08-27 | ||
| KR20090080105 | 2009-08-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110022554A KR20110022554A (en) | 2011-03-07 |
| KR101171888B1 true KR101171888B1 (en) | 2012-08-07 |
Family
ID=43930938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100083658A Expired - Fee Related KR101171888B1 (en) | 2009-08-27 | 2010-08-27 | Method for manufacturing micro-needle comprising drug-containing nano particle and micro-needle manufactured using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101171888B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101628342B1 (en) * | 2015-06-30 | 2016-06-08 | 이승욱 | Micro needle device and it's manufacturing method which can control drug quantity and insertion depth |
| US11266344B2 (en) | 2016-09-21 | 2022-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for measuring skin condition and electronic device therefor |
| KR20250167304A (en) | 2024-05-22 | 2025-12-01 | 가천대학교 산학협력단 | Microneedle with drug protection layer and manufacturing method thereof |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104039382B (en) * | 2011-10-27 | 2018-01-12 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | Transdermal Delivery of High Viscosity Bioactive Agents |
| EP2821096B1 (en) * | 2012-02-29 | 2019-05-22 | Toppan Printing Co., Ltd. | Method for manufacturing needle-like material |
| KR101582314B1 (en) * | 2013-05-31 | 2016-01-05 | 주식회사 스몰랩 | Microneedle and manufacturing method thereof |
| KR101692314B1 (en) * | 2015-03-27 | 2017-01-03 | 주식회사 주빅 | Dissolution system of lipophilic drugs into biodegradable polymer: Smart Polymer System |
| JP6875289B2 (en) * | 2015-04-06 | 2021-05-19 | エルジー ハウスホールド アンド ヘルスケア リミテッド | Soluble microniddle for poorly soluble drug transfer |
| KR101956444B1 (en) * | 2016-03-07 | 2019-03-08 | 성균관대학교산학협력단 | Dissolvable microneedles structure releasing self-assembled nanoparticles and method for preparing same |
| WO2017155267A1 (en) | 2016-03-07 | 2017-09-14 | 성균관대학교산학협력단 | Self-assembled nanoparticle releasing soluble microneedle structure and preparation method therefor |
| CN106166325A (en) * | 2016-06-29 | 2016-11-30 | 莆田学院 | A kind of preparation method of polyvinyl alcohol hydrogel micropin |
| KR102012226B1 (en) * | 2017-09-08 | 2019-08-20 | 주식회사 에스스킨 | Microneedle template, and microneedle manufactured by using the same |
| KR102369530B1 (en) * | 2017-11-24 | 2022-03-03 | 주식회사 스몰랩 | Micro needle and method of fabricating the same |
| EP3852721A4 (en) * | 2018-09-20 | 2022-06-29 | Singapore Health Services Pte Ltd | Conductive microneedle patch for active agent delivery |
| CN109810483B (en) * | 2019-02-28 | 2021-02-05 | 合肥工业大学 | Nano-cellulose modified polylactic acid composite material and preparation method thereof |
-
2010
- 2010-08-27 KR KR1020100083658A patent/KR101171888B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101628342B1 (en) * | 2015-06-30 | 2016-06-08 | 이승욱 | Micro needle device and it's manufacturing method which can control drug quantity and insertion depth |
| WO2017003238A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | 이승욱 | Microneedle structure capable of controlling drug dosage and injection depth, and method for producing same |
| US11266344B2 (en) | 2016-09-21 | 2022-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for measuring skin condition and electronic device therefor |
| KR20250167304A (en) | 2024-05-22 | 2025-12-01 | 가천대학교 산학협력단 | Microneedle with drug protection layer and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110022554A (en) | 2011-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101171888B1 (en) | Method for manufacturing micro-needle comprising drug-containing nano particle and micro-needle manufactured using the same | |
| JP5161776B2 (en) | Solid solution punch comprising drug particles and / or particles adsorbed with drugs | |
| Martin et al. | Low temperature fabrication of biodegradable sugar glass microneedles for transdermal drug delivery applications | |
| US10973757B2 (en) | Biodegardable microneedle device | |
| KR101745682B1 (en) | Manufacturing method for micro needle and the microneedle manufactured by the method | |
| CN102395354A (en) | Microneedle array using porous substrate and process for producing same | |
| JP2006519252A5 (en) | ||
| WO2008011625A2 (en) | Microneedle devices and methods of drug delivery or fluid withdrawal | |
| WO2015093452A1 (en) | Microneedle | |
| Wu et al. | Challenges and strategies in developing microneedle patches for transdermal delivery of protein and peptide therapeutics | |
| CN114761054B (en) | Method for making microneedles by adjusting the solubility of components in casting preparations | |
| JP2004501188A (en) | Controlled release formulation of insulin and method thereof | |
| Sonawane et al. | PLGA: a wow smart biodegradable polymer in drug delivery system | |
| KR102883442B1 (en) | Composition for microneedle, microneedle array, and transdermal patch comprising the same | |
| CN105434360A (en) | Hollow drug carrying microsphere used for pulmonary drug delivery and preparation method thereof | |
| BR112015025694B1 (en) | METHOD OF PRODUCTION OF MOLDED POLYMERIC MICROPARTICLES WITH NON-SPHERICAL FORMAT | |
| Negut et al. | Microscale drug delivery systems: Current perspectives and novel approaches | |
| CN107233296B (en) | Thymopentin-soluble microneedle and preparation method thereof | |
| KR20190085643A (en) | Manufacturing method for micro-structure | |
| KR102187439B1 (en) | Minimally invasive skin biopsy method using microneedle patch | |
| WO2026059846A1 (en) | Dissolving microneedle patch for transdermal delivery of a peptide | |
| Baghel et al. | MICROSPHERES A MAGICAL NOVEL DRUG DELIVERY SYSTEM: A REVIEW |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109 |
|
| PA0201 | Request for examination |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201 |
|
| PG1501 | Laying open of application |
St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501 |
|
| D13-X000 | Search requested |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| D14-X000 | Search report completed |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301 St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301 |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902 |
|
| E13-X000 | Pre-grant limitation requested |
St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701 |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Fee payment year number: 1 St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002 |
|
| PG1601 | Publication of registration |
St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150619 Year of fee payment: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Fee payment year number: 4 St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160629 Year of fee payment: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Fee payment year number: 5 St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170626 Year of fee payment: 6 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Fee payment year number: 6 St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| PC1903 | Unpaid annual fee |
Not in force date: 20180802 Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903 |
|
| PC1903 | Unpaid annual fee |
Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE Not in force date: 20180802 St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |


