KR102139336B1 - 유효 성분의 흡수속도가 개선된 용해성 마이크로니들 디바이스 및 이를 포함하는 키트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용해성 마이크로니들 어레이 및 상기 마이크로니들 어레이가 일면에 부착된 시트를 포함하고, 상기 시트는 다수의 홀이 형성된 용해성 마이크로니들 디바이스 및 이를 포함하는 키트를 제공한다. 본 발명은 용해성 마이크로니들에 함침된 약물의 흡수 속도 개선 및 흡수량이 개선된 마이크로니들 시스템을 제공한다.

Description

유효 성분의 흡수속도가 개선된 용해성 마이크로니들 디바이스 및 이를 포함하는 키트{Soluble Microneedle device having improved absorbing rate of active agent and kit comprising thereof}

본 발명은 활성 성분의 피부 흡수 속도가 개선된 마이크로니들 디바이스 또는 이를 포함하는 마이크로니들 키트에 관한 것이다.

피부 친화성(지질 친화성)이 부족하거나, 분자량이 너무 커서(500 Dalton 이상) 피부를 통해 흡수되기 어려운 약물의 경피 전달 효율을 향상시키기 위해 Soluble Microneedle에 약물을 함침하여, 피부 전달 효율을 증가시키고자 하고 있다.

대한민국 공개특허 10-2011-00653161은 마이크로니들이 용해되어 체내로 약효 성분이 투여될 수 있는 마이크로니들을 개시하고 있다.

그러나, Microneedle이 피부에 직접 침투하여 녹아서 피부에 흡수되기 때문에, 생체 적합성이 우수한 수용성 천연고분자(Carboxy methyl cellulose, Hyaluronic acid, Chitosan, Pulluran 등)들로 Microneedle이 만들어지고 있으나 피부 내에서 용해성이 좋지 않고, Needle을 포함한 전체 Microneedle disk 함량대비 피부내에 침투 및 용해되어 피부에 흡수될 수 있는 양이 5% 이하로, 낮다는 문제가 있었다. 또한 Needle의 피부 투과 후 피부 내 수분에 의해 Needle이 용해되는데 걸리는 시간이 수십분에서 수시간이 걸려 신속한 약물 전달이 곤란하다는 문제가 있었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 피부 내로 유효 성분을 효과적으로 전달할 수 있는 용해성 마이크로니들 디바이스를 제공한다. 특히 본 발명은 용해성 마이크로니들의 용해 속도를 향상시켜 마이크로니들에 포함된 유효 성분을 신속하게 방출하고 피부 내로 전달할 수 있는 마이크로니들 디바이스 또는 마이크로니들 시스템(예를 들어, 키트)을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 마이크로니들 내에 함침된 약물을 피부 내로 효과적으로 전달하는 마이크로니들 시스템을 제공한다.

본 발명은 약물이 함침된 용해성 마이크로니들(Soluble Microneedle)을 피부에 부착하기 위해 사용되는 점착 패치에 물이 통과될 수 있는 홀(hole)을 포함하고 있으며, 홀을 포함하는 Microneedle 패치를 부착 후, 수분을 함유하는 다른 부착제를 부착하는 마이크로니들 시스템을 제공한다.

구체적으로 본 발명은 용해성 마이크로니들 어레이 및 마이크로니들 어레이가 일면에 부착된 시트를 포함하고, 상기 시트는 다수의 홀이 형성된 용해성 마이크로니들 디바이스를 제공한다. 상기 마이크로니들 어레이는 용해성 마이크로니들 및 마이크로니들이 정렬되어 있는 마이크로니들 디스크를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 시스템은 단시간 내에 니들 뿐만 아니라 마이크로니들 디스크를 용해시켜 마이크로니들 내에 함침된 약물을 피부 내로 효과적으로 전달할 수 있다.

상기 마이크로니들 어레이는 그 자체로 피부를 천공(perforation)할 수 있고, 마이크로니들 어레이 제조방법에 따라서는 마이크로니들을 정렬할 수 있는 마이크로니들 디스크에 부착된 형태로 피부에 천공을 가할 수 있다.

본 발명의 일 실시에에 따른 마이크로니들은 피부 내에서 용해성일 수 있으며, 용해성 마이크로니들을 형성하기 위해서 히얄루로닉산 (Hyaluronic acid), 소디움-카르복시메틸 셀룰로오스 (Na-CMC, Sodium carboxymethyl cellulose), 비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알코올(Poly vinyl alcohol), 및 폴리비닐피릴리돈(Poly vinyl pyrrolidone) 등의 수용성 고분자; 자일로즈(Xylose), 수크로스(Sucrose), 말토오스(Maltose), 락토오스(Lactose), 트레할로스(Trehalose) 등의 당류; 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 특히, 마이크로니들의 피부 투과 강도, 피부 내에서의 용해속도 등을 종합적으로 고려하면 히얄루로닉산 (Oligo-Hyaluronic acid), 소디움-카르복시메틸 셀룰로오스 (Na-CMC, Sodium carboxymethyl cellulose), 및 당류 (saccharide) (더욱 바람직하게는, 트레할로스(Trehalose))의 혼합물이 더욱 바람직하며, 후술하는 글리세린(Glycerin)까지 혼합된 것이 더욱더 바람직하다.

바람직하게, 본 발명에 따른 마이크로니들은 상기 언급된 성분들 이외에 가소제, 계면활성제, 보존제, 항염제 등을 추가적으로 포함할 수 있다.

상기 가소제(plasticizer)로는, 예를 들어, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 프로필렌 글리콜(Propylene glycol), 디프로필렌 글리콜(Dipropylene glycole), 뷰틸렌 글리콜(Butylene glycol), 글리세린(Glycerine) 등의 폴리올이 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 마이크로니들 시스템에 적용할 수 있는 약물은 종류에 특별히 한정되지 않으며, 용해성 마이크로니들에 적용될 수 있는 약물은 어떠한 약물이든지 사용할 수 있다.

상기 마이크로니들 어레이를 피부에 밀착시키기 위하여 시트가 상기 마이크로니들 어레이에 부착될수 있다.

상기 시트는 피부와 닿는 면이 점착성을 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "점착성"은 끈끈하게 달라붙는 성질을 의미하며, 달라붙는 정도는 특별히 제한되지 않으며, 피부 등과 같은 일정한 접촉면에 상기 시트가 닿을 때 떨어지지 않고 붙어 있다면 점착성이 있는 것으로 이해된다.

상기 시트는 피부의 굴곡 등을 고려하여 유연한 재질이 이용될 수 있으며, 예를 들어 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드 등의 재질을 갖는 시트에 점착성을 갖는 아크릴계 내지는 고무계 점착제가 도포될 수 있다. 상기 점착제는 예를 들어 1 내지 100㎛ 두께로 도포될 수 있다.

또 다른 실시예에서 상기 시트는 하이드로콜로이드(Hydrocolloid) 점착체가 이용될 수 있다. 상기 하이드로콜로이드 점착체는 친수성 고분자와 소수성 고분자에 점착부여제(tackifier)를 혼합하여 소수성 고분자 매트릭스에 친수성 하이드로콜로이드 미립자가 분산되어 있는 형태일 수 있다. 상기 점착부여제는 예를 들어, rosin ester, 등이 포함될 수 있으며, 업계에서 일반적으로 하이드로콜로이드 점착체에 사용되는 점착부여제는 모두 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서 상기 하이드로콜로이드 점착체는 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드 또는 폴리에스터 재질의 필름에 라미네이션시킨 형태로 상기 마이크로니들 어레이에 부착될 수 있다.

상기 시트의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 피부와의 접촉가능성, 마이크로니들 어레이의 형상 등을 고려하여 형태를 제작할 수 있다.

상기 시트는 미세 크기의 홀을 다수 포함할 수 있으며, 상기 홀을 따라서 마이크로니들로 수분(또는 액체)이 전달될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 상기 홀의 개수는 제한되지 않으며, 마이크로니들의 재질에 따른 용해도 차이 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다.

상기 홀은 액체의 전달, 마이크로니들과 수분과의 접촉 면적 등을 고려하여 0.01 내지 10 mm 크기를 가질 수 있으며, 바람직하게는 0.05 내지 8 mm, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 mm 크기를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마이크로니들 디바이스는 상기 용해성 마이크로니들 디바이스의 패치에 형성된 홀을 통해 마이크로니들로 수분을 전달할 수 있는, 수분 공급 부재를 더 포함할 수 있다. 즉, 용해성 마이크로니들 디바이스 및 상기 용해성 마이크로니들 디바이스로 수분을 공급하는 부재를 포함하는, 용해성 마이크로니들 키트를 제공한다.

상기 키트에 포함되는 용해성 마이크로니들 디바이스로 수분을 공급하는 부재는 액체를 함유하는, 부직포 또는 하이드로겔(hydrogel) 마스크일 수 있다. 또 다른 실시예에서 부직포 또는 하이드로겔 마스크와 같은 별도의 부착제를 사용하지 않고, 에센스 또는 스킨, 토너 등과 같은 화장료 조성물을 홀을 포함하는 점착 패치 위에 도포할 수 있다. 상기 수분이 공급되는 부재는 수분을 저장하여 배출할 수 있는 형태는 모두 포함될 수 있으며, 예를 들어 수분 함유 시트, 하이드로겔 시트, 마스크 팩, 수분젤, 수분크림, 스킨, 에센스, 토너 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 용해성 마이크로니들 및 이를 포함하는 다공성 마이크로니들 패치의 제조 방법을 제공한다.

업계에서 일반적으로 알려진 용해성 마이크로니들을 제조하는 방법을 이용하여 용해성 마이크로니들을 몰딩(molding) 방법으로 제조할 수 있다.

본 발명은 약물의 경피 전달 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 마이크로니들 시스템은 용해성 마이크로니들의 용해 속도를 향상시켜 마이크로니들 내에 포함된 약물이 신속히 방출될 수 있도록 한다.

본 발명의 마이크로니들 시스템은 피부에 침투 및 용해되어 흡수되는 약물의 양이 증가될 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로니들을 제조하는 여러 방법 중 일 예를 보여주는 도면이다. 용해성 마이크로니들은 solution casting 방법으로 제조될 수 있으며, solution을 mold에 casting하여 진공 및/또는 centrifuge로 미세 mold에 액을 채운후 건조하여 제조할 수 있다. 마이크로니들 구조체를 형성하는 material은 일반적인 합성 및 천연 수용성 고분자가 사용될 수 있다. 마이크로니들의 피부 부착을 위해 점착 패치가 사용되며, 상기 점착 패치에 다수의 홀이 형성되어 상기 홀을 통해 수분이 마이크로니들로 전달되는 구조를 가질 수 있다.
도 2는 다공성 점착 패치의 일 예를 나타내는 도면이다. 마이크로니들 디스크를 피부에 부착할 수 있는 점착성을 갖는 시트(20)에 다수의 홀(23)을 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 마이크로니들 디바이스(1)의 일 실시예를 예시적으로 나타낸 도면이다. 다수의 홀(23)이 형성된 시트(20)의 일 면은 점착성을 가질 수 있다. 점착성을 갖는 면(21)은 마이크로니들(11) 및 마이크로니들 디스크(12)를 포함하는 마이크로니들 어레이(10)와 접하고 있으며, 상기 점착성을 갖는 면(21)이 피부에 부착될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 Niacinamide의 방출 거동을 평가하기 위한 Franz diffusion cell을 나타낸다.
도 5는 Niacinamide가 함침된 Microneedle을 부착하고, 수분 마스크(water mask)를 다공성 Microneedle patch 위에 부착한 후, 시간에 따른 Niacinamide의 피부 투과량을 비교한 그래프를 나타낸다.
도 6은 Niacinamide가 함침된 Microneedle 및 수분 마스크를 처리한 군과 Niacinamide가 함침된 Microneedle만 부착한 군의 눈가 주름에 장기간 사용한 후에 나타나는 주름 개선 정도를 보여주는 실험 결과이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

<용해성 마이크로니들 제조>

하기 표 1과 같이, 용해성 마이크로니들을 제조하였다.

	비교예 (중량%)
Oligo-HA	5
Na-CMC	10
Trehalose	10
Glycerin	5
HCO-40	0.2
PVP K-30	-
Niacinamide	5
Water	To 100

Oligo-HA(Hyaluronic acid), Na-CMC(Sodium carboxymethyl cellulose) 및 Trehalose를 정제수에 용해한 후 Glycerin, HCO-40, Niacinamide를 첨가하여 용액을 제조하였다. 제조한 용액을 Silicone microneedle mold에 casting 한 후, 3000rpm에서 10분 간 centrifugation 하여 미세 mold에 액을 충진하였다. 용액 충진 후 건조 오븐(70℃)에서 3시간 동안 건조하고, hole을 가지고 있는 점착 필름을 이용하여 microneedle을 silicone mold로부터 분리해 내었다.

<용해성 마이크로니들 및 다공성 마이크로니들 패치의 제조>

상기 표 1의 조성을 갖는 용해성 마이크로니들을 상기 방법으로 제조하였다.

상기 마이크로니들을 피부에 부착하기 위하여 점착성이 있는 시트를 마이크로니들 어레이에 부착하였다. 상기 점착성이 있는 시트는 폴리우레탄 필름위에 아크릴 점착제를 코팅하여 제조하였다.

상기 점착성 시트는 약 2 mm 크기의 홀이 단위면적(1cm²) 당 약 4개 형성되도록 제작하였다. 상기 시트의 점착성이 없는 면에 수분 마스크를 부착하였다.

<약물 니아신아마이드 방출 거동>

돼지 피부를 장착한 Franz diffusion cell을 이용하여 위에서 제조한 마이크로니들로부터의 니아신아마이드(Niacinamide) 방출을 평가하였다 (도 4 참조). 수용액(acceptor solution)으로는 30 중량%의 DPG가 함유된 PBS 용액을 사용하였다. 즉, Franz diffusion cell을 이용하여, 시간에 따른 돼지피부 조직 및 acceptor solution의 니아신아마이드 함량을 Liquid Chromatography를 이용하여 측정하였다. 돼지피부에 니아신아마이드가 함침된 마이크로니들을 부착하여 수분 마스크(water mask)를 다공성 Microneedle patch 위에 부착한 후, 시간에 따른 Niacinamide의 피부 투과량을 비교하였다. Microneedle 만 부착한 경우, 피부에 투과되는 Niacinamide양이 약 5%이하로 낮았으나, 다공성 Microneedle patch 위에 수분 마스크를 부착한 경우에는 Niacinamide의 피부 투과율이 50% 이상으로 10배 이상 증가하였다.

피부 투과율 (Penetration efficiency, %)은 하기와 같은 방법으로 측정하였다.

* 피부 투과량= 돼지피부 조직내 함량 + Acceptor solution내 함량

<주름 개선 효과>

Niacinamide가 함침된 Microneedle 및 수분 마스크를 눈가 주름에 12주간 매일 처리하여, 주름 개선 정도를 실리콘 모사판(silicone replica) 및 주름 영상 분석 방법으로 통해 확인하였다. (N=20) 그 결과는 도 6에 나타냈다.

Niacinamide가 함침된 Microneedle만 부착한 것에 비해, 다공성 Microneedle 패치위에 수분마스크를 함께 부착한 것에서, 2배 이상 우수한 주름 개선 효과를 보였으며, 이는 Niacinamide가 다공성 Microneedle 패치위에 부착된 수분마스크에 의해 효과적으로 피부에 흡수되어, 주름 개선 효과가 높게 나타난 것을 확인하였다.

Claims (7)

1. 수분이 포함된 부직포 또는 하이드로겔 마스크; 및
   용해성 마이크로니들 디바이스를 포함하되,
   상기 용해성 마이크로니들 디바이스는
   약물이 함침된 용해성 마이크로니들 어레이; 및
   상기 마이크로니들 어레이가 일면에 부착된, 다수의 홀이 형성된 시트를 포함하는 것이고,
   상기 다수의 홀 각각은 0.01 내지 10 mm의 크기를 가지며, 상기 다수의 홀을 통하여 상기 부직포 또는 하이드로겔 마스크 중에 포함된 수분이 이동하여 상기 용해성 마이크로니들 어레이의 용해를 촉진하는 것을 특징으로 하는, 수분이 포함된 부직포 또는 하이드로겔 마스크가 포함된 용해성 마이크로니들 키트.
2. 제1항에 있어서, 상기 용해성 마이크로니들 어레이는 마이크로니들 및 마이크로니들 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 수분이 포함된 부직포 또는 하이드로겔 마스크가 포함된 용해성 마이크로니들 키트.
3. 제1항에 있어서, 상기 마이크로니들 어레이가 부착된 시트의 일면은 점착성을 가지며, 상기 점착성이 있는 면이 피부에 부착되는 것을 특징으로 하는 수분이 포함된 부직포 또는 하이드로겔 마스크가 포함된 용해성 마이크로니들 키트.
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