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KR20210010595A - Manufacturing method of micro-structure for delivery of bioactive materials to skin - Google Patents

Manufacturing method of micro-structure for delivery of bioactive materials to skin Download PDF

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KR20210010595A
KR20210010595A KR1020210004615A KR20210004615A KR20210010595A KR 20210010595 A KR20210010595 A KR 20210010595A KR 1020210004615 A KR1020210004615 A KR 1020210004615A KR 20210004615 A KR20210004615 A KR 20210004615A KR 20210010595 A KR20210010595 A KR 20210010595A
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mold
weight
microstructure
film
drug
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최영권
김성수
박성민
김영주
홍동현
호환기
이아영
류정관
이문행
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아이큐어 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a microneedle device and a method for fabricating the same and, more specifically, to a non-patch type microneedle, of which a supporting part (supporting body) may be removed after invading the microneedle into the skin, unlike a conventional patch type microneedle, and to a method for fabricating the same with high productivity.

Description

생리활성물질 피부 전달용 마이크로 구조체 제조방법{Manufacturing method of micro-structure for delivery of bioactive materials to skin}Manufacturing method of micro-structure for delivery of bioactive materials to skin

본 발명은 기존의 피부에 접착시켜서 하는 패치형 타입의 마이크로 니들(micro-needle) 뿐만 아니라 지지체가 분리되어 마이크로 니들만 피부에 이식되는 새로운 타입의 비패치형 마이크로 구조체를 연속적/비연속적인 방법으로 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention manufactures a new type of non-patch type micro-structure in which not only a patch-type micro-needle, which is adhered to the existing skin, but also a support body is separated and only the micro-needle is implanted into the skin, by a continuous/discontinuous method. It's about how.

최근 기능성 화장품 및 의약품 분야에서 가장 활발히 연구되고 있는 연구 중 하나는 피부를 통한 약물 전달방식이다. 경피를 통한 약물을 전달하는 방법에 있어서 분자량이 500Da 이하의 약물만이 가능하며, 각질층에 의한 약물 전달과 제어 방출에 있어서 한계가 있고 지속적으로 체내에 약물전달에 어려움이 있다. 이에 사용하기 쉽고 약물의 부작용을 최소화할 수 있는 시스템이 필요하다. 마이크로 니들 (Microneedle)은 기본적으로 피부의 가장 바깥층을 형성하는 각질층(Stratum Corneum)을 통과해서, 피부층 아래에 있는 혈관으로 약물을 전달하게 된다. One of the most active research studies in the field of functional cosmetics and pharmaceuticals is a drug delivery method through the skin. In the method of transdermal drug delivery, only drugs with a molecular weight of 500 Da or less are possible, and there is a limit in drug delivery and controlled release by the stratum corneum, and there is a difficulty in continuously delivering drugs into the body. Therefore, there is a need for a system that is easy to use and can minimize side effects of drugs. The microneedle basically passes the stratum corneum, which forms the outermost layer of the skin, and delivers the drug to the blood vessels below the skin layer.

마이크로 니들의 대표적인 용해성 마이크로 니들(Dissolving Micro-needle) 방식은 피부 안에서 녹을 수 있는 수용성 또는 생분해성 물질을 약물과 함께 융합하여 마이크로 니들을 제조하고 이 수용성 또는 생분해성 물질이 피부 안에서 용해되면서 약물이 전달되는 방식이다.The representative dissolving micro-needle method of microneedles manufactures microneedles by fusing a water-soluble or biodegradable material that can be dissolved in the skin with a drug, and the drug is delivered as the water-soluble or biodegradable material is dissolved in the skin. This is how it becomes.

기존의 마이크로 니들을 만드는 방법으로는 마이크로 니들 몰드에 생분해성 고분자 분말을 공급한 후 원심력이나 진공 압력을 가해 몰드를 채우고 몰드를 가온 또는 냉각하여 만드는 방법과 점성 물질을 스팟팅(spotting) 한 후 다른 기판을 접촉시켜 이를 인장시키고 건조하여 응고시키는 방법이 있다. Conventional microneedles are manufactured by supplying biodegradable polymer powder to a microneedle mold, then filling the mold by applying centrifugal force or vacuum pressure, and heating or cooling the mold, or by spotting a viscous substance and then other. There is a method of contacting a substrate, stretching it, drying it, and solidifying it.

하지만 기존 방법의 경우 공정과정이 복잡하고 연속생산이 어려워 대량생산에 적합하지 못할 뿐만 아니라, 마이크로 니들에 함유되는 약물의 양을 정밀히 조절할 수 없다는 단점이 있다.However, the conventional method is not suitable for mass production because the process is complicated and continuous production is difficult, and there is a disadvantage that the amount of drugs contained in the microneedle cannot be precisely controlled.

일본 공표특허공보 2007-535343호(공표일 2007.12.06)Japanese Patent Publication No. 2007-535343 (published on 2007.12.06) 일본 공표특허공보 2011-012050호(공표일 2011.01.20)Japanese Patent Publication No. 2011-012050 (Publication date 2011.01.20)

본 발명은 기존의 단점을 보완한 마이크로 니들 제조방법에 대한 발명으로서, 간소화된 연속적/비연속적 공정으로 정량 약물 주입 및 사용의 불편성을 개선한 마이크로 구조체, 바람직하게는 패치형 또는 비패치형 마이크로 니들을 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다. The present invention is an invention of a method for manufacturing a microneedle that compensates for the existing shortcomings, and a microstructure, preferably a patch-type or non-patch-type microneedle, which improves the inconvenience of quantitative drug injection and use through a simplified continuous/discontinuous process. It is intended to provide a method that can be manufactured.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 생리활성물질 피부 전달용 마이크로 구조체 제조방법은 복수 개의 마이크로 니들이 형성된 마이크로 구조체를 제조하는 방법으로서, 생리활성 물질을 포함하는 생분해성 용액을 캐스팅한 후 고형화하여 단층 필름을 형성하거나, 또는 지지부 상부에 생리활성 물질을 포함하는 생분해성 용액을 캐스팅한 후 고형화하여 지지부 및 약물부가 형성된 다충 필름을 제1단계; 상기 단층 필름 또는 다층 필름을 음각의 마이크로 니들 구조가 형성되어 있는 판형 몰드 또는 롤러형 몰드로 압력을 가하여 필름에 마이크로 구조체를 성형하는 제2단계; 및 상기 마이크로 구조체를 몰드로부터 분리하는 제3단계;를 포함하는 공정을 수행할 수 있다.The method of manufacturing a microstructure for skin delivery of a physiologically active substance according to the present invention for solving the above problem is a method of manufacturing a microstructure in which a plurality of microneedles are formed, and a monolayer film by casting a biodegradable solution containing a physiologically active substance and then solidifying it. Forming or casting a biodegradable solution containing a physiologically active material on the upper portion of the support and solidification to form a first step of a multi-pack film formed with the support and the drug portion; A second step of forming a microstructure on the film by applying pressure to the single layer film or the multilayer film with a plate-shaped mold or a roller-shaped mold in which an intaglio microneedle structure is formed; And a third step of separating the microstructure from the mold.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 마이크로 구조체는 지지부 및 약물부를 가지며, 상기 마이크로 구조체는 지지부와 약물부가 일체화되어 있거나(패치형) 또는 지지부와 약물부가 분리(비패치형)될 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the microstructure may have a support and a drug, and the microstructure may be integrated with a support and a drug (patch type), or may be separated from the drug and support (non-patch).

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 마이크로 구조체가 지지부와 약물부가 일체화되어 있는 경우, 1단계의 생분해성 용액은 고형분 및 물을 1 : 0.25 ~ 20 중량비로 포함하며, 상기 고형분은 당류 5 ~ 40 중량%, 가소제 10 ~ 35 중량% 및 잔량의 생분해성 고분자를 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, when the microstructure is integrated with the support part and the drug part, the biodegradable solution of step 1 contains solid content and water in a weight ratio of 1: 0.25 to 20, and the solid content is sugar 5 to 40 It may contain a biodegradable polymer in weight %, 10 to 35 weight% of plasticizer, and the balance.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 마이크로 구조체가 지지부와 약물부가 분리되는 경우, 1단계의 생분해성 용액은 고형분 및 물을 1 : 0.25 ~ 20 중량비로 포함하며, 상기 고형분은 당류 5 ~ 40 중량%, 가소제 10 ~ 35 중량% 및 잔량의 생분해성 고분자를 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, when the microstructure is separated from the support part and the drug part, the biodegradable solution of step 1 contains solid content and water in a weight ratio of 1: 0.25 to 20, and the solid content is 5 to 40 weight of sugar. %, 10 to 35% by weight of a plasticizer, and a residual amount of a biodegradable polymer.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 마이크로 구조체가 지지부와 약물부가 일체화되어 있는 경우 및/또는 지지부와 약물부가 분리되는 경우, 상기 생분해성 용액은 생리활성물질을 더 포함하며, 상기 생리활성물질은 상기 고형분의 당류 100 중량부에 대하여, 10 ~ 3,000 중량부로 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, when the microstructure is integrated with the support part and the drug part and/or the support part and the drug part are separated, the biodegradable solution further contains a physiologically active substance, and the physiologically active substance is Based on 100 parts by weight of the saccharide of the solid content, it may be included in an amount of 10 to 3,000 parts by weight.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 마이크로 구조체가 지지부와 약물부가 분리되는 경우, 다층 필름의 상기 지지부는 고형분 및 물을 1 : 0.25 ~ 20 중량비로 포함하며, 지지부의 고형분은 당류 30 ~ 70 중량%, 가소제 3 ~ 20 중량% 및 잔량의 생분해성 고분자 를 포함하는 속용성(fast dissolving) 용액을 이용하여 제조할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, when the microstructure is separated from the support part and the drug part, the support part of the multilayer film contains solid content and water in a weight ratio of 1: 0.25 to 20, and the solid content of the support part is 30 to 70 weight of sugar. %, plasticizer 3 to 20% by weight, and the remaining amount of the biodegradable polymer can be prepared by using a fast dissolving solution containing.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 생분해성 용액 및/똔는 속용성 용액 제조에 사용되는 상기 생분해성 고분자는 저분자량 고분자 및 고분자량 고분자를 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the biodegradable polymer used for preparing the biodegradable solution and/or fast-dissolving solution may include a low molecular weight polymer and a high molecular weight polymer.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 제1단계의 단층 구조의 필름은 두께가 15 ~ 300 ㎛일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the film having a single layer structure of the first step may have a thickness of 15 to 300 μm.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 제1단계의 다층 필름의 지지부 두께는 5 ~ 100 ㎛ 및 약물부 두께는 15 ~ 300 ㎛일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the support portion of the multilayer film in the first step may be 5 to 100 μm and the thickness of the drug portion may be 15 to 300 μm.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 제2단계에서 판형 몰드로 성형시, 판형 몰드는 온도 30 ~ 120℃이고, 75 ~ 120 kgf/cm2의 압력을 가하여 성형을 수행할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, when molding with a plate-shaped mold in the second step, the plate-shaped mold may have a temperature of 30 to 120°C, and may be formed by applying a pressure of 75 to 120 kgf/cm 2 .

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 제2단계에서 롤러형 몰드로 성형시, 상기 롤러형 몰드는 온도 65 ~ 105℃및 롤러형 몰드의 회전속도는 2 ~ 10 rpm일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, when molding with a roller-type mold in the second step, the roller-type mold may have a temperature of 65 to 105°C and a rotational speed of the roller-type mold of 2 to 10 rpm.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 제조된 마이크로 구조체의 복수 개의 마이크로 니들 각각의 중심축은 가장 가까운 이웃하는 마이크로 니들의 중심축과 100 ~ 700㎛의 이격 거리를 가지도록 형성될 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the central axis of each of the plurality of microneedles of the manufactured microstructure may be formed to have a separation distance of 100 ~ 700㎛ from the central axis of the nearest neighboring microneedles.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 마이크로 니들은 높이 50 ~ 1,000㎛일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the microneedles may have a height of 50 to 1,000 μm.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 마이크로 니들은 원뿔형, 항아리형 또는 3개 이상의 변으로 구성된 다각형 구조의 밑면을 가지는 뿔 형태의 다면체일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the microneedles may be conical, urn-shaped, or a conical polyhedron having a bottom surface of a polygonal structure composed of three or more sides.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 제1단계는 기판 상부에 속용성(fast dissolving) 용액을 도포 한 후 고형화 시켜 지지층을 제조한 다음 상기 속용성 지지층 상부에 생리활성 물질을 포함하는 생분해성 용액을 캐스팅한 후 고형화하여 약물층을 형성한 필름을 제작할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.As a preferred embodiment of the present invention, the first step is to prepare a support layer by applying a fast dissolving solution on top of the substrate and then solidifying it, and then preparing a biodegradable solution containing a physiologically active material on the fast dissolving support layer. After casting, it can be solidified to produce a film in which a drug layer is formed. However, it is not limited thereto.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 속용성 용액은 생분해성 고분자, 당류, 가소제 및 물을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the fast-dissolving solution may contain a biodegradable polymer, a sugar, a plasticizer, and water.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 생분해성 용액은 생분해성 고분자, 당류, 가소제, 생리활성물질 및 물을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the biodegradable solution may contain a biodegradable polymer, a sugar, a plasticizer, a physiologically active substance, and water.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 약물층은 압력에 의해 니들 홈 내부로 완전히 삽입되고 속용성 지지층은 일부나 전체가 삽입되거나 삽입되지 않을 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the drug layer is completely inserted into the needle groove by pressure, and the fast dissolving support layer may be partially or completely inserted or not inserted.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 제3단계는 다양한 방법으로 압력을 가할 수 있다. 대표적으로는 판형의 몰드를 올려 위에서 누르는 방법일 수 있다. 더 바람직하게는 롤러 형태의 몰드를 사용하여 롤러를 통과하면서 압력이 가해지는 방법일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.As a preferred embodiment of the present invention, the third step may apply pressure in various ways. Typically, it may be a method of raising a plate-shaped mold and pressing it from above. More preferably, it may be a method in which pressure is applied while passing through the roller using a roller-shaped mold. However, it is not limited thereto.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 마이크로 니들을 형성하기 위한 몰드의 마이크로 니들 홈은 50㎛ ~ 1,000㎛가 가장 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. As a preferred embodiment of the present invention, the microneedle groove of the mold for forming the microneedle is most preferably 50㎛ ~ 1,000㎛, but is not limited thereto.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 제3단계는 70 kgf/cm2 ~ 130 kgf/cm2 의 압력으로 수초~수분간 압력을 가하는 공정을 포함한다. 이때 몰드는 30℃ ~ 120℃ 사이의 온도를 가져 필름의 성형을 원활하게 할 수 있다. As a preferred embodiment of the present invention, the third step includes a process of applying pressure for several seconds to several minutes at a pressure of 70 kgf/cm 2 to 130 kgf/cm 2 . At this time, the mold may have a temperature between 30°C and 120°C to smoothly form the film.

아울러, 본 발명은 압력을 이용한 간소화된 공정으로 연속적/비연속적으로 양산하는 제조방법을 제공하는 것이다. In addition, the present invention is to provide a manufacturing method for mass production continuously / discontinuously with a simplified process using pressure.

본 발명의 마이크로 구조체인 마이크로 니들 제조방법은 압력을 이용한 마이크로 니들 제작으로 공정을 간소화시킬 수 있으며, 또한 롤러 형태의 몰드를 통해 연속적으로 제조하여 대량 생산할 수 있는 효과가 있다. The microneedle manufacturing method as a microstructure of the present invention can simplify the process by manufacturing the microneedles using pressure, and also has the effect of being able to mass-produce by continuously manufacturing through a roller-shaped mold.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에서 제조하는 마이크로 니들(100, 200)의 일 예를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 마이크로 니들이 피부에 침습되는 과정을 개략도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 마이크로 니들을 판형 몰드로 성형하는 공정을 개략도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 마이크로 니들을 롤러형 몰드로 성형하는 공정을 개략도로 나타낸 것이다.
도 5는 판형 또는 롤러형 몰드로 성형하여 제조한 마이크로 니들의 형태를 개략도로 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 1-1에서 제조한 패치형 마이크로 니들에 대한 현미경 사진이다.
도 7은 실시예 1-3과 실시예 1-4에서 제조한 마이크로 구조체의 사진이다.
도 8은 실시예 2-3에서 제조한 마이크로 구조체의 사진이다.
도 9는 실시예 3-1과 실시예 3-3에서 제조한 마이크로 구조체의 사진이다.
1A and 1B are schematic cross-sectional views showing an example of the microneedles 100 and 200 manufactured in the present invention.
2 is a schematic diagram showing a process in which the microneedles of the present invention invade the skin.
3 is a schematic diagram showing a process of forming the microneedle of the present invention into a plate-shaped mold.
4 is a schematic diagram showing a process of forming the microneedle of the present invention into a roller-type mold.
5 is a schematic diagram showing the shape of a microneedle manufactured by molding into a plate-shaped or roller-shaped mold.
6 is a photomicrograph of a patch-type microneedle prepared in Example 1-1.
7 is a photograph of the microstructures prepared in Examples 1-3 and 1-4.
8 is a photograph of the microstructure prepared in Example 2-3.
9 is a photograph of a microstructure prepared in Example 3-1 and Example 3-3.

이하 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에서 제조하는 마이크로 니들(100, 200)의 일 예를 나타낸 개략적인 단면도이다. 나타낸 바와 같이 지지부(10) 및 약물부(20)를 포함한다. 그리고, 상기 지지부는 돌출부(5)를 가지며, 상기 약물부는 지지부(10)의 돌출부(5) 상부에 형성(또는 적층)되어 있을 수 있다.1A and 1B are schematic cross-sectional views showing an example of the microneedles 100 and 200 manufactured in the present invention. As shown, it includes a support portion 10 and a drug portion 20. Further, the support portion has a protrusion 5, and the drug portion may be formed (or stacked) on the protrusion 5 of the support portion 10.

이러한, 본 발명의 마이크로 구조체는 최소 침습시스템(Minimally Invasive System)으로써 마이크로 크기의 생분해성 니들을 피부에 투입하여 약물 등의 생리활성물질을 방출시키는 기술로서, 약리활성이 뛰어나지만 분자량이 커서 피부투과가 어려웠던 인슐린, 백신 등의 바이오 의약품을 피부를 통해 체내에 전달하여 주사제와 동등한 효과를 나타내면서 생분해성 고분자를 사용하여 서방형 약물 방출이 가능한 장점을 가지고 있는 것이다. The microstructure of the present invention is a minimally invasive system, which is a technology that releases bioactive substances such as drugs by inserting a micro-sized biodegradable needle into the skin. It has the advantage of being able to release drugs in a sustained-release form using biodegradable polymers while delivering biomedicines such as insulin and vaccines, which were difficult to obtain, into the body through the skin to show the same effect as injections.

일례를 들면, 당뇨병 치료 펩타이드인 GLP-1 작용제(Receptor Agonist) 엑세나타이드(Exenatide) 약물의 경우, 기존 당뇨병 치료약으로 치료가 적절히 이루어지지 않는 환자에 대해 하루에 두 번 복부나 허벅지 또는 팔에 피하주사를 통해 주입한다. 하지만, 피하주사를 통한 약물 주입을 여러 번 시행해야 한다는 점 때문에 환자들이 불편함을 느끼며 이로 인해 효과적인 약물 사용이 이루어지지 않는 경우도 있다. 하지만, 본 발명의 비패치형 마이크로 니들 디바이스 타입의 마이크로 구조체는 환자의 투약 편의성과 통증, 거부감을 최소화시키면서 약물을 손실 없이 원하는 양만큼 충분히 공급할 수 있으며, 약물의 투여 깊이를 조절하여, 정량의 약물을 투여할 수 있으며, 약물의 방출속도도 적절하게 조절이 가능한 장점이 있는 것이다.For example, in the case of the GLP-1 agonist (Receptor Agonist) Exenatide, a diabetes treatment peptide, subcutaneous in the abdomen, thigh, or arm twice a day for patients who are not adequately treated with conventional diabetes medications. It is injected via injection. However, patients feel uncomfortable due to the fact that drug injection through subcutaneous injection must be performed several times, and there are cases where effective drug use is not achieved. However, the microstructure of the non-patch type microneedle device type of the present invention can supply enough drugs in a desired amount without loss while minimizing the patient's dosage convenience, pain, and rejection, and by adjusting the administration depth of the drug, a quantitative drug can be administered. It can be administered and the release rate of the drug can be properly controlled.

본 발명의 마이크로 니들이 비패치형인 경우, 지지부와 약물부는 도 1a와 같이 다른 물질로 이루어질 수 있으며, 패치형인 경우, 도 1b와 같이 동일한 물질로 이루어질 수도 있다. 도 1b의 경우, 지지부에 생리활성물질(25)를 포함할 수도 있다.When the microneedle of the present invention is of a non-patch type, the support part and the drug part may be made of different materials as shown in FIG. 1A, and in the case of the patch type, they may be made of the same material as shown in FIG. 1B. In the case of FIG. 1B, a bioactive material 25 may be included in the support.

도 2에 개략도로 나타낸 바와 같이 비패치형 마이크로 니들(100)은 약물부(20) 방향으로 피부에 부착시킨 후, 마이크로 니들의 지지부(20)를 피부로부터 제거하여 마이크로 니들을 피부에 침습(이식)시킬 수 있다. 즉, 약물부가 피부에 이식된(implanted) 후, 지지체부와 약물부는 분리되고 약물부가 인체 내에서 용해되어 약제성분을 전달한다. As shown in the schematic diagram in Fig. 2, the non-patch type microneedle 100 is attached to the skin in the direction of the drug part 20, and then the support part 20 of the microneedles is removed from the skin to invade the microneedles (transplantation) I can make it. That is, after the drug part is implanted into the skin, the support part and the drug part are separated, and the drug part is dissolved in the human body to deliver the drug component.

종래의 마이크로 니들을 제조하는 방법은 공정이 복잡하고 연속식으로 생산할 수 없어 양산화에 어려움이 있으므로 간소하고 연속적으로 대량 생산할 수 있는 방법이 필요하다. The conventional method of manufacturing microneedles is complicated in the process and cannot be produced continuously, and thus it is difficult to mass-produce, and thus a simple and continuous method of mass production is required.

본 발명의 생리활성물질 피부 전달용 마이크로 구조체인 마이크로 니들은 복수 개의 마이크로 니들이 형성된 마이크로 구조체로서, 하기 방법을 통해서 제조할 수 있다.The microneedle, which is a microstructure for skin delivery of a physiologically active substance of the present invention, is a microstructure in which a plurality of microneedles are formed, and can be manufactured through the following method.

생분해성 용액을 캐스팅한 후 고형화하여 단층 필름을 형성하거나, 또는 지지부 상부에 생분해성 용액을 캐스팅한 후 고형화하여 지지부 및 약물부가 형성된 다충 필름을 제1단계; 상기 단층 필름 또는 다층 필름을 판형 몰드 또는 롤러형 몰드로 압력을 가하여 필름에 마이크로 구조체를 성형하는 제2단계; 및 상기 마이크로 구조체를 몰드로부터 분리하는 제3단계;를 포함하는 공정을 수행할 수 있다.Casting the biodegradable solution and solidifying to form a single-layer film, or casting the biodegradable solution on the upper portion of the support and solidifying to form a multi-pack film formed with a support and a drug unit; A second step of forming a microstructure on the film by applying pressure to the single layer film or the multilayer film with a plate mold or a roller mold; And a third step of separating the microstructure from the mold.

상기 1단계의 상기 단층 필름 및/또는 다층 필름은 모두 패치형 또는 비패치형 마이크로 니들 제조에 사용할 수 있으며, 바람직하게는 단층 필름은 패치형 마이크로 니들 제조에 적합하며, 다층 필름은 비패치형 마이크로 니들 제조에 적합할 수 있다.The single-layer film and/or multi-layer film of the first step can be used to manufacture a patch-type or non-patch-type microneedle, preferably a single-layer film is suitable for manufacturing a patch-type microneedle, and a multilayer film is suitable for manufacturing a non-patch-type microneedle. can do.

제조하고자 하는 마이크로 구조체가 지지부와 약물부가 일체화된 구조인 패치형 마이크로 니들인 경우, 1단계에서 상기 단층 필름을 사용하는 것이 제조 측면에서 유리하며, 상기 단층 필름은 생분해성 용액으로만 구성될 수 있다. When the microstructure to be manufactured is a patch-type microneedle having a structure in which a support part and a drug part are integrated, it is advantageous in terms of manufacturing to use the monolayer film in step 1, and the monolayer film may consist only of a biodegradable solution.

그리고, 제조하고자 하는 마이크로 구조체가 지지부와 약물부가 분리되는 구조인 비패치형 마이크로 니들인 경우, 1단계에서 상기 다층 필름을 사용하는 것이 제조 측면에서 유리하며, 상기 다층 필름의 지지부에는 생리활성물질을 포함하지 않고, 약물부에만 생리활성물질을 포함하는 것이 좋다.And, when the microstructure to be manufactured is a non-patch type microneedle having a structure in which the support part and the drug part are separated, it is advantageous in terms of manufacturing to use the multilayer film in step 1, and the support part of the multilayer film contains a bioactive material. It is not recommended to include a physiologically active substance only in the drug part.

상기 단층필름 또는 다층 필름의 물성은 필름의 두께 및 수분함량에 따라 달라질 수 있다. 필름의 두께가 너무 얇으면 2단계의 성형 시 몰드의 홈 내부를 완전히 채우지 못할 수 있고, 너무 두꺼우면 필름의 건조 시간이 길어지고 균일한 필름을 형성하지 못할 수 있다. 또한, 필름내의 수분 함량은 건조 조건으로 통해 조절할 수 있으며 수분 함량이 너무 낮으면 필름의 강도가 올라가 성형이 잘 안될 수 있으며, 너무 높으면 필름이 너무 물러져서 몰드에 붙거나, 니들 형태를 유지하지 못할 수 있다. 적합한 필름의 두께 및 수분함량의 약물부의 성분 및 조성에 따라 다른데, 상기 단층 필름 내에 또는 다층 필름의 약물부 내 수분 함량은 5 중량% ~ 40 중량%, 바람직하게는 10 ~ 30 중량%, 더욱 바람직하게는 12.0 ~ 26.5 중량%을 가지는 것이 성형성 측면에서 적절하다.Physical properties of the single-layer film or multi-layer film may vary depending on the thickness and moisture content of the film. If the thickness of the film is too thin, it may not be possible to completely fill the grooves of the mold during the second stage of molding, and if it is too thick, the drying time of the film may be lengthened and a uniform film may not be formed. In addition, the moisture content in the film can be controlled through drying conditions. If the moisture content is too low, the film may increase in strength and molding may not be possible. If it is too high, the film will become too soft and stick to the mold or the needle shape cannot be maintained. I can. It varies depending on the composition and composition of the drug part of the suitable thickness and moisture content of the film, and the moisture content in the drug part of the monolayer film or the multilayer film is 5% to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight, more preferably Preferably, having 12.0 to 26.5% by weight is suitable in terms of moldability.

그리고, 1단계의 단층 필름은 두께가 15 ~ 300 ㎛, 바람직하게는 20 ~ 250 ㎛, 더욱 바람직하게는 20 ~ 200 ㎛일 수 있다.In addition, the single-layer film of step 1 may have a thickness of 15 to 300 µm, preferably 20 to 250 µm, and more preferably 20 to 200 µm.

또한, 1단계의 다층 필름은 지지부 두께 5 ~ 100 ㎛ 및 약물부 두께 15 ~ 300 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 지지부 두께 10 ~ 90 ㎛ 및 약물부 두께 15 ~ 250 ㎛, 더욱 바람직하게는 지지부 두께 15 ~ 80 ㎛ 및 약물부 두께 15 ~ 200 ㎛일 수 있다.In addition, the multilayer film of the first step may be a support part thickness of 5 to 100 µm and a drug part thickness of 15 to 300 µm, preferably a support part thickness of 10 to 90 µm and a drug part thickness of 15 to 250 µm, more preferably a support part thickness It may be 15 to 80 ㎛ and the thickness of the drug part 15 to 200 ㎛.

1단계의 단층 필름을 형성하거나, 또는 다층 필름 구성인 약물부 형성에 사용되는 상기 생분해성 용액은 고형분 및 물을 포함한다.The biodegradable solution used to form a single-layer film in the first step or to form a drug portion having a multi-layer film configuration contains a solid content and water.

상기 고형분은 당류, 생분해성 고분자 및 가소제를 포함하거나, 상기 고형분은 생리활성물질을 더 포함할 수 있다.The solid content may include a sugar, a biodegradable polymer and a plasticizer, or the solid content may further include a bioactive material.

생분해성 용액의 구성 중 상기 당류는 생분해성 고분자와 함께 생리활성 물질의 담체 역할을 하는 것으로서, 상기 당류는 다당류를 포함하거나, 다당류 및 단당류 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이때, 상기 다당류는 트레할로스, 투라노스, 및 셀로비오스, 말토오스(Maltose), 수크로즈, 락토스 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 상기 단당류는 케토트리오스, 알도트리오스, 케토테트로스, 알도테트로스, 케토펜토스, 리보스, 아라비노스, 자일로스, 디옥시당, 프시코스, 프룩토오스(fructose), 소르보스, 타가토스, 알트로스, 글루코스, 마노스, 굴로스, 이도스, 갈락토스, 탈로스, 푸코스, 및 람노스 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.Among the constitution of the biodegradable solution, the saccharide serves as a carrier for a physiologically active substance together with a biodegradable polymer, and the saccharide may include polysaccharides or at least one selected from polysaccharides and monosaccharides. At this time, the polysaccharide may be trehalose, turranose, and at least one selected from cellobiose, maltose, sucrose, and lactose, and the monosaccharide is ketotiose, aldotriose, ketotetrose, aldotet. Ros, ketopentose, ribose, arabinose, xylose, deoxysaccharide, psicose, fructose, sorbose, tagatose, altose, glucose, manose, gulose, idos, galactose, At least one selected from talos, fucose, and rhamnose may be used.

그리고, 생분해성 용액 제조에 사용되는 상기 당류의 사용량은 고형분 전체 중량에 대하여 5 ~ 40 중량%를, 바람직하게는 5 ~ 30 중량%를, 더욱 바람직하게는 7.5 ~ 25 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 당류의 양이 5 중량% 미만이면 피부침식(이식) 후 니들이 용해되는데 너무 오랜 시간이 걸리는 문제가 있을 수 있고, 40 중량%를 초과하면 니들 성형 중 필름이 깨지거나, 녹아서 몰드에 붙는 문제가 있을 수 있다.In addition, the amount of the saccharide used to prepare the biodegradable solution may include 5 to 40% by weight, preferably 5 to 30% by weight, and more preferably 7.5 to 25% by weight based on the total weight of the solid content. . At this time, if the amount of sugar is less than 5% by weight, there may be a problem that it takes too long for the needle to dissolve after skin erosion (transplantation), and if it exceeds 40% by weight, the film is broken or melted and adhered to the mold during needle molding. There may be.

생분해성 용액 조성 중 상기 가소제는 필름의 성형성을 조절하는 역할을 하는 것으로서, 인체에 무해한 성분의 가소제를 사용할 수 있으며, 구체적인 일례를 들면, 글리세린, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 등의 폴리올 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 그리고, 가소제의 사용량은 가소제의 사용량은 고형분 전체 중량에 대하여, 10 ~ 35 중량%를, 바람직하게는 10 ~ 30 중량%를, 더욱 바람직하게는 15 ~ 30 중량%를 포함할 수 있다. 이때 가소제 사용량이 10 중량% 이하면 그 사용량이 너무 적어서 필름이 너무 브리틀(brittle)하여 압력에 의해 깨지거나 너무 단단하여 성형이 잘 안될 수 있고, 35 중량%를 초과하여 사용하는 것은 과다 사용으로서 성형 후 니들의 형상을 유지 못하거나 충분한 강도를 나타내지 못하는 문제가 있을 수 있다.In the composition of the biodegradable solution, the plasticizer plays a role of controlling the moldability of the film, and a plasticizer of a component harmless to the human body may be used, and specific examples include glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, and dipropylene. One or more selected from polyols such as glycol may be used. In addition, the amount of plasticizer used may include 10 to 35% by weight, preferably 10 to 30% by weight, more preferably 15 to 30% by weight, based on the total weight of the solid content. At this time, if the amount of plasticizer used is less than 10% by weight, the amount of use is too small and the film is too brittle, and the film may be broken by pressure, or it may be too hard to form well, and using more than 35% by weight is excessive use. After molding, there may be a problem in that the shape of the needle is not maintained or sufficient strength is not displayed.

생분해성 용액의 구성 중 상기 생분해성 고분자는 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, PGLA(Poly(Lactic-co-Glycolic acid)) 수지, PLA(Poly(lactic acid)) 수지, PLACL(Poly(lactic acid-co-caprolactone)) 수지, PCL(Polycaprolactone) 수지, 히아루론산(Hyarulonic acid) 및 이들의 염 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 PLA(Poly(lactic acid)) 수지, PLACL(Poly(lactic acid-co-caprolactone)) 수지, PCL(Polycaprolactone) 수지, 히알루론산(Hyarulonic acid) 및 이들의 염 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈, 히알루론산(Hyarulonic acid) 및 이들의 염 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈을 사용하는 것이 좋다. 그리고, 상기 폴리비닐피롤리돈으로는 중량평균분자량 320,000 ~ 2,000,000인 것을, 바람직하게는 중량평균분자량 380,000 ~ 1,600,000인 것을, 더욱 바람직하게는 1,000,000 ~ 1,500,000인 것을 사용하는 것이 좋다.Among the composition of the biodegradable solution, the biodegradable polymer is polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyethylene oxide, PGLA (Lactic-co-Glycolic acid)) resin, PLA (Poly (lactic acid)) resin, PLACL (Poly (lactic acid-co-caprolactone)) resin, PCL (Polycaprolactone) resin, hyaluronic acid, and salts thereof, may contain at least one selected from, and preferably PLA (Poly (lactic acid)) resin, PLACL (Poly (lactic acid-co-caprolactone)) resin, PCL (Polycaprolactone) resin, hyaluronic acid (Hyarulonic acid) and may include one or more selected from salts thereof, preferably polyvinylpyrrolidone, It may contain at least one selected from hyaluronic acid and salts thereof, and more preferably polyvinylpyrrolidone is used. And, as the polyvinylpyrrolidone, a weight average molecular weight of 320,000 to 2,000,000, preferably a weight average molecular weight of 380,000 to 1,600,000, more preferably 1,000,000 to 1,500,000.

그리고, 생분해성 용액 제조에 사용되는 상기 생분해성 고분자의 사용량은 생분해성 용액 전체 중량 중 당류, 가소제 및/또는 생리활성물질 외에 잔량을 포함할 수 있다. 이때, 생분해성 고분자의 양이 너무 적으면 피부침식(이식)시 부러지는 문제가 있을 수 있고, 과량 사용하면 성형성이 부족해 니들 성형이 잘 안되는 문제가 있을 수 있다.In addition, the amount of the biodegradable polymer used to prepare the biodegradable solution may include the remaining amount in addition to sugars, plasticizers and/or bioactive substances in the total weight of the biodegradable solution. At this time, if the amount of the biodegradable polymer is too small, there may be a problem of breaking the skin during erosion (transplantation), and if it is used in an excessive amount, there may be a problem in that needle molding is difficult due to insufficient moldability.

생분해성 용액 제조에 사용되는 상기 생리활성물질은 저분자량뿐만 아니라, 고분자량의 생리활성물질을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 중량평균분자량이 수백 Da ~ 수백만 Da의 생리활성물질을, 바람직하게는 중량평균분자량이 100 Da ~ 3,000,000 Da인 생리활성물질을 포함할 수 있다. 상기 생리활성물질은 단백질; 당뇨병 치료제, 인슐린, 백신 등의 약물 성분; 화장 성분; 등 다양한 생리활성물질을 포함할 수 있다. 그리고, 생리활성물질의 사용량은 피부 내 약물 투입량에 따라 조절이 가능하며, 상기 고형분 조성 중 당류 100 중량부에 대하여, 10 ~ 3,000 중량부, 바람직하게는 20 ~ 2,000 중량부, 더욱 바람직하게는 30 ~ 1,500 중량부를 사용하는 것이 좋다. The physiologically active substance used in the preparation of a biodegradable solution may contain a physiologically active substance having a high molecular weight as well as a low molecular weight, preferably a physiologically active substance having a weight average molecular weight of several hundred Da to several million Da, preferably It may contain a physiologically active material having a weight average molecular weight of 100 Da to 3,000,000 Da. The bioactive material is protein; Drug components such as diabetes treatment, insulin, and vaccine; Cosmetic ingredients; And a variety of physiologically active substances. In addition, the amount of the physiologically active substance used can be adjusted according to the amount of drug in the skin, and based on 100 parts by weight of saccharides in the solid composition, 10 to 3,000 parts by weight, preferably 20 to 2,000 parts by weight, more preferably 30 It is recommended to use ~ 1,500 parts by weight.

상기 고형분 또는 고형분과 생리활성물질을 물에 용해시켜서 생분해성 용액을 제조한다. 상기 생분해성 용액은 고형분 및 물을 1 : 0.25 ~ 20 중량비로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 1 : 0.5 ~ 10 중량비로, 더욱 바람직하게는 1 : 2 ~ 6 중량비로 포함할 수 있으며, 이때, 물 사용량이 0.25 중량비 미만이면 이를 이용하여 제조한 단층 필름, 또는 다층 필름의 약물부의 수분 함량이 너무 낮아서 점도가 높아져서 도포성, 성형성이 떨어질 수 있고, 물 사용량이 20 중량비를 초과하면 점도가 너무 낮아 도포성이 떨어지거나, 건조 시간이 너무 오래 걸려 생산성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다. A biodegradable solution is prepared by dissolving the solid content or solid content and a physiologically active substance in water. The biodegradable solution may contain solids and water in a weight ratio of 1: 0.25 to 20, preferably in a weight ratio of 1: 0.5 to 10, more preferably in a weight ratio of 1: 2 to 6, in which case, If the amount of water used is less than 0.25 weight ratio, the moisture content of the drug portion of the monolayer film or multilayer film prepared using it is too low, so that the viscosity may increase, resulting in poor applicability and moldability.If the water amount exceeds 20 weight ratio, the viscosity is too low. There may be a problem that the coating property is low, or the drying time is too long and productivity is decreased.

비패치형 마이크로 구조체를 제조시에는 지지부와 약물부가 분리되는 다층 필름이 적합한데, 이 경우, 1단계의 상기 약물부는 앞서 설명한 상기 생분해성 용액과 동일한 조성의 생분해성 용액을 사용하여 제조할 수도 있다. When manufacturing a non-patch type microstructure, a multilayer film in which the support part and the drug part are separated is suitable. In this case, the drug part in step 1 may be prepared using a biodegradable solution having the same composition as the biodegradable solution described above.

그리고, 다층 필름의 지지부는 생리활성물질을 포함하지 않으며, 약물부와 다른 조성 및 조성비로 구성된다. 그리고, 다층필름의 상기 지지부 및 약물부는 서로 다른 녹는점을 가지며, 지지부는 약물부 보다 낮은 온도에서 빠르게 녹는다.In addition, the support portion of the multilayer film does not contain a physiologically active substance, and is composed of a composition and composition ratio different from that of the drug portion. In addition, the support part and the drug part of the multilayer film have different melting points, and the support part melts faster at a lower temperature than the drug part.

상기 지지부는 기판 상부에 속용성(fast dissolving) 용액을 캐스팅(casting)한 후 고형화시켜서 제조할 수 있으며, 제조된 지지부 상부에 생분해성 용액을 캐스팅한 후 고형화하여 지지부 및 약물부가 형성된 다층 필름을 제조할 수 있다. The support part can be prepared by casting a fast dissolving solution on the upper part of the substrate and then solidifying it, and casting a biodegradable solution on the upper part of the prepared support part and solidifying it to produce a multilayer film having a support part and a drug part can do.

다층 필름을 제조 시, 상기 속용성 용액은 당류, 가소제 및 생분해성 고분자를 포함하는 고형분; 및 물;을 포함할 수 있다. When preparing a multilayer film, the fast-dissolving solution may include a solid component including a sugar, a plasticizer, and a biodegradable polymer; And water; may include.

이때, 속용성 용액의 고형분 성분인 상기 당류는 생분해성 용액의 제조에 사용되는 상기 당류와 동일한 것을 사용하거나 또는 다른 당류를 사용할 수 있으며, 다당류 및 단당류 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이때, 상기 다당류는 트레할로스, 투라노스, 및 셀로비오스, 말토오스(Maltose), 수크로즈, 락토스 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 상기 단당류는 케토트리오스, 알도트리오스, 케토테트로스, 알도테트로스, 케토펜토스, 리보스, 아라비노스, 자일로스, 디옥시당, 프시코스, 프룩토오스(fructose), 소르보스, 타가토스, 알트로스, 글루코스, 마노스, 굴로스, 이도스, 갈락토스, 탈로스, 푸코스, 및 람노스 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.At this time, the saccharide, which is a solid component of the fast-dissolving solution, may be used the same as the saccharide used in the preparation of the biodegradable solution, or other saccharides may be used, and may include at least one selected from polysaccharides and monosaccharides. At this time, the polysaccharide may be trehalose, turranose, and at least one selected from cellobiose, maltose, sucrose, and lactose, and the monosaccharide is ketotiose, aldotriose, ketotetrose, aldotet. Ros, ketopentose, ribose, arabinose, xylose, deoxysaccharide, psicose, fructose, sorbose, tagatose, altose, glucose, manose, gulose, idos, galactose, At least one selected from talos, fucose, and rhamnose may be used.

그리고, 상기 속용성 필름은 녹는점을 높이기 위해 생분해성 필름보다 더 많은 양의 당류를 포함한다. 속용성 용액 제조에 사용되는 상기 당류의 사용량은 고형분 전체 중량에 대하여, 30 ~ 70 중량%를, 바람직하게는 35 ~ 65 중량%를, 더욱 바람직하게는 40 ~ 60 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 당류의 양이 30 중량% 미만이면 필름이 빠르게 녹지 않아 니들 피부 침식(이식) 후 분리되지 않는 문제가 있을 수 있고, 70 중량%를 초과하면 보관중에 지지부의 필름이 녹거나 쉽게 깨지는 문제가 있을 수 있다.In addition, the fast-dissolving film contains a greater amount of saccharides than the biodegradable film to increase the melting point. The amount of the saccharide used to prepare the fast-dissolving solution may include 30 to 70% by weight, preferably 35 to 65% by weight, and more preferably 40 to 60% by weight, based on the total weight of the solid content. At this time, if the amount of sugar is less than 30% by weight, the film does not dissolve quickly, so there may be a problem that the film is not separated after erosion (transplantation) of the needle skin, and if it exceeds 70% by weight, the film on the support part melts or breaks easily during storage. There may be.

또한, 비패치형 마이크로 구조체의 지지부 형성에 사용되는 속용성 용액의 상기 가소제는 앞서 설명한 일체형(또는 패치형) 마이크로 구조체의 생분해성 용액 제조 시 사용하는 가소제와 동일하거나 다른 것을 사용할 수 있으며, 속용성 용액 제조시 가소제의 사용량은 고형분 전체 중량에 대하여, 3 ~ 20 중량%를, 바람직하게는 5 ~ 20 중량%를, 더욱 바람직하게는 7.5 ~ 15 중량%를 포함할 수 있다. 이때 가소제 사용량이 3 중량% 미만이면 그 사용량이 너무 적어서 지지부가 성형 중 깨질 수 있고, 20 중량%를 초과하여 사용하면 필름이 너무 물러 니들을 지지하지 못하여 제대로 된 삽입을 어렵게 하는 문제가 있을 수 있다.In addition, the plasticizer of the fast-dissolving solution used to form the support part of the non-patch type microstructure may be the same or different from the plasticizer used in the preparation of the biodegradable solution of the integrated (or patch-type) microstructure described above. The amount of the plasticizer used may include 3 to 20% by weight, preferably 5 to 20% by weight, and more preferably 7.5 to 15% by weight, based on the total weight of the solid content. At this time, if the amount of plasticizer used is less than 3% by weight, the amount of use is too small, and the support part may be broken during molding, and if it is used in excess of 20% by weight, the film may become too soft to support the needle, making proper insertion difficult. .

비패치형 마이크로 구조체의 지지부 형성에 사용되는 속용성 용액 제조에 사용되는 상기 생분해성 고분자의 사용량은 생분해성 용액 전체 중량 중 당류, 가소제 외의 잔량으로 사용할 수 있다. 이때, 이때, 생분해성 고분자 사용량이 너무 적으면 필름이 너무 브리틀(brittle)하여 깨지는 문제가 있을 수 있고, 과량으로 사용하면 용해속도가 충분히 빠르지 않아 니들이 분리되는데 오래 걸리는 문제가 있을 수 있다. The amount of the biodegradable polymer used in preparing the fast-dissolving solution used to form the support part of the non-patch type microstructure may be used in the remaining amount other than sugars and plasticizers in the total weight of the biodegradable solution. At this time, if the amount of the biodegradable polymer is too small, there may be a problem that the film is too brittle and cracks, and if it is used in an excessive amount, the dissolution rate is not fast enough, so there may be a problem that it takes a long time to separate the needle.

속용성 용액의 구성 중 상기 생분해성 고분자는 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, PGLA(Poly(Lactic-co-Glycolic acid)) 수지, PLA(Poly(lactic acid)) 수지, PLACL(Poly(lactic acid-co-caprolactone)) 수지, PCL(Polycaprolactone) 수지, 히알루론산(Hyarulonic acid) 및 이들의 염 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈, 히알루론산(Hyarulonic acid) 및 이들의 염 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 히알루론산을 사용하는 것이 좋다. 그리고, 상기 히알루론산으로는 중량평균분자량 5,000 ~ 1,000,000인 것을, 바람직하게는 6,500 ~ 300,000 da인 것을, 더욱 바람직하게는 7,000 ~ 120,000 da인 것을 사용하는 것이 좋다.Among the composition of the fast-dissolving solution, the biodegradable polymer is polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyethylene oxide, PGLA (Lactic-co-Glycolic acid)) resin, PLA (Poly (lactic acid)) resin, PLACL (Poly (lactic acid-co-caprolactone)) resin, PCL (Polycaprolactone) resin, hyaluronic acid, and salts thereof, may contain at least one selected from, and preferably polyvinylpyrrolidone, hyaluronic acid ( Hyarulonic acid) and one or more selected from salts thereof may be included, and more preferably hyaluronic acid is used. In addition, as the hyaluronic acid, one having a weight average molecular weight of 5,000 to 1,000,000, preferably 6,500 to 300,000 da, and more preferably 7,000 to 120,000 da, is preferably used.

당류, 생분해성 고분자, 가소제를 물에 용해시켜서 속용성 용액을 제조한다. 이때, 마이크로 구조체가 지지부와 약물부가 분리되는 경우, 당류, 생분해성 고분자, 가소제를 물에 용해시켜서 속용성 용액을 제조한다. 이때, 마이크로 구조체가 지지부와 약물부가 분리되는 경우, 속용성 용액 내 물의 사용량은 물의 사용량은 고형분 전체 중량부에 대하여 1 : 0.25 ~ 20 중량비로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 1 : 0.25 ~ 10 중량비를, 더욱 바람직하게는 1 : 0.5 ~ 4.5 중량비를 사용하는 것이 좋으며, 이때, 물 사용량이 0.25 중량비 미만이면 이를 이용하여 제조한 단층 필름, 또는 다층 필름의 약물부의 수분 함량이 너무 낮아서 점도가 높아져서 도포성, 성형성이 떨어질 수 있고, 물 사용량이 20 중량비를 초과하면 점도가 너무 낮아 도포성이 떨어지거나, 건조시간이 너무 오래 걸려 생산성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.A fast-dissolving solution is prepared by dissolving sugars, biodegradable polymers, and plasticizers in water. At this time, when the microstructure is separated from the support part and the drug part, a fast-dissolving solution is prepared by dissolving sugars, biodegradable polymers, and plasticizers in water. At this time, when the microstructure is separated from the support part and the drug part, the amount of water in the fast-dissolving solution may be used in a weight ratio of 1: 0.25 to 20 based on the total weight of the solid content, and preferably 1: 0.25 to 10 weight ratio. , More preferably, it is recommended to use a weight ratio of 1: 0.5 to 4.5, and at this time, if the amount of water is less than 0.25 weight ratio, the moisture content of the drug portion of the single-layer film or multi-layer film prepared using it is too low, so that the viscosity is increased. , Moldability may be inferior, and when the amount of water used exceeds 20 weight ratio, there may be a problem that the viscosity is too low and the applicability is poor, or the drying time is too long and the productivity is decreased.

1단계에서 상기와 같은 조성 및 조성비를 가지는 생분해성 용액 및/또는 속용성 용액으로 단층 또는 다층필름을 제조한 후, 2단계에서 마이크로 구조체 형태로 성형을 한다.In step 1, a single layer or multi-layered film is prepared with a biodegradable solution and/or a fast-dissolving solution having the above composition and composition ratio, and then, in step 2, it is formed into a microstructure.

2단계의 마이크로 구조체 성형은 도 3에서 개략도로 나타낸 바와 같이 판형 몰드로 가압성형하여 비연속식으로 마이크로 니들의 구조체를 제조하거나 또는 도 4에서 개략도로 나타낸 바와 같이 롤러형 몰드를 이용하여 연속식으로 마이크로 니들의 구조체를 연속적으로 제조할 수 있다.In the second-stage microstructure molding, as shown in the schematic diagram in Fig. 3, the microneedle structure is manufactured by pressure molding with a plate-shaped mold or in a continuous manner using a roller-shaped mold as shown in the schematic diagram in Fig. The microneedle structure can be continuously manufactured.

상기 판형 몰드 및/또는 롤러형 몰드는 깊이 약 50 ~ 1,000 ㎛ 정도 깊이의 음각의 마이크로 니들 구조 홈을 다수 개 가질 수 있다. 그리고, 음각의 홈 형태는 원뿔형, 항아리형 또는 3개 이상의 변으로 구성된 다각형 구조의 밑면을 가지는 뿔 형태의 다면체(예, 사각뿔 등)일 수 있다.The plate-shaped mold and/or the roller-shaped mold may have a plurality of intaglio microneedle grooves having a depth of about 50 to 1,000 μm. In addition, the groove shape of the intaglio may be a conical shape, a jar shape, or a conical polyhedron (eg, a square pyramid) having a bottom surface of a polygonal structure composed of three or more sides.

제2단계에서 판형 몰드로 성형시, 판형 몰드는 온도 30 ~ 120℃이고, 75 ~ 120 kgf/cm2의 압력을 가하여 가압 성형을 수행할 수 있으며, 바람직하게는 판형 몰드는 온도 60 ~ 100℃이고, 78 ~ 115 kgf/cm2의 압력을 가하여 가압 성형을 수행할 수 있다. 이때, 가압 압력이 75 kgf/cm2 미만이면 약물부를 구성하는 니들(needle)이 피부를 뚫을 수 있을 정도의 형태를 가질 수 없는 문제가 있을 수 있고, 120 kgf/cm2의 압력을 초과하는 것은 비경제적이다. 그리고, 판형 몰드의 온도가 120℃를 초과하면 단층 필름 또는 다층 필름이 급격하게 녹아서 오히려 니들 형태로의 성형성이 떨어질 수 있다.When molding with a plate-shaped mold in the second step, the plate-shaped mold has a temperature of 30 to 120°C, and pressure of 75 to 120 kgf/cm 2 is applied to perform pressure molding, and preferably, the plate-shaped mold has a temperature of 60 to 100°C. And, by applying a pressure of 78 to 115 kgf/cm 2 , pressure molding can be performed. At this time, if the pressurization pressure is less than 75 kgf/cm 2, there may be a problem that the needle constituting the drug unit cannot have a shape that can penetrate the skin, and exceeding the pressure of 120 kgf/cm 2 It is uneconomical. In addition, when the temperature of the plate-shaped mold exceeds 120° C., the single-layer film or the multi-layer film rapidly melts, and thus the moldability in the form of a needle may be deteriorated.

또한, 제2단계에서 롤러형 몰드로 성형 시, 상기 롤러형 몰드는 온도 65 ~ 105℃ 및 롤러형 몰드의 회전속도는 2 ~ 8 rpm일 수 있으며, 바람직하게는 75 ~ 105℃ 및 롤러형 몰드의 회전속도는 2.5 ~ 7 rpm일 수 있다. 이때, 롤러형 몰드의 온도가 65℃ 미만이면 상기 회전속도 범위 내에서 니들 형상의 끝 분이 뾰족하게 형성되지 않을 수 있고, 롤러형 몰드의 온도가 105℃를 초과하면 오히려 단층 필름 또는 다층 필름이 온도에 의해 점도가 너무 낮아져서(무르게 되어) 롤러형 몰드로부터 성형된 형태가 빠져 나오면서 적정 니들 형태를 유지하지 못한 채 냉각되어 고른 형태의 니들이 형성되지 않을 수 있다. 그리고, 롤러형 몰드의 회전속도가 2 rpm 미만이면 상용성이 떨어지고, 8 rpm을 초과하면 롤러형 몰드의 홈 내부로 필름이 완전하게 채워지지 않아서 뾰족한 니들 형태가 형성되지 못하는 문제가 있을 수 있다.In addition, when molding into a roller-type mold in the second step, the roller-type mold may have a temperature of 65 to 105°C and a rotational speed of the roller-type mold of 2 to 8 rpm, preferably 75 to 105°C and a roller-type mold The rotation speed of may be 2.5 ~ 7 rpm. At this time, if the temperature of the roller-type mold is less than 65°C, the tip of the needle shape may not be sharply formed within the rotational speed range, and if the temperature of the roller-type mold exceeds 105°C, the temperature of a single layer film or a multilayer film As a result, the viscosity is too low (becomes soft) and the molded shape is pulled out of the roller-type mold and cooled without maintaining an appropriate needle shape, so that even needles may not be formed. In addition, when the rotational speed of the roller-type mold is less than 2 rpm, compatibility is deteriorated, and when the rotational speed of the roller-type mold exceeds 8 rpm, the film is not completely filled into the groove of the roller-type mold, so that a sharp needle shape may not be formed.

제2단계를 통해 니들 형태로 제조된 본 발명의 마이크로 구조체를 판형 몰드 또는 롤러형 몰드로부터 분리하여 도 1a 또는 도 1b와 같은 마이크로 구조체(마이크로 니들)을 제조할 수 있으며, 도 5에 개략도로 나타낸 바와 같이 지지부가 약물부인 니들 홈 내부로 전혀 들어가지 않은 형태나 지지부가 약물부인 니들 홈 내부로 완전히 들어가 형성된 형태로 제조할 수도 있다.By separating the microstructure of the present invention manufactured in the form of a needle through the second step from a plate-shaped mold or a roller-shaped mold, a microstructure (microneedle) as shown in FIG. 1A or 1B can be manufactured, as shown in FIG. As described above, it may be manufactured in a form in which the support part does not enter the needle groove, which is the drug part, or the support part completely enters the needle groove, which is the drug part, and is formed.

그리고, 도 1a 또는 도 1b와 같이 지지부가 약물부인 니들 홈 내부로 전혀 들어가지 않은 형태 경우, 제조된 마이크로 구조체의 복수 개의 마이크로 니들 각각의 중심축은 가장 가까운 이웃하는 마이크로 니들의 중심축과 100 ~ 700㎛의 이격 거리를, 바람직하게는 200 ~ 600㎛ 이격 거리를, 더욱 바람직하게는 300 ~ 500㎛의 이격 거리를 가지도록 형성될 수도 있으며, 상기 이격 거리는 바람직한 예시이며, 이에 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.And, as shown in FIG. 1A or 1B, when the support part does not enter the needle groove, which is the drug part, the central axis of each of the plurality of microneedles of the manufactured microstructure is 100 to 700 with the central axis of the nearest neighboring microneedle. It may be formed to have a separation distance of ㎛, preferably 200 ~ 600㎛ separation distance, more preferably 300 ~ 500㎛ separation distance, the separation distance is a preferred example, and the present invention is limited thereto. It is not.

그리고, 상기 마이크로 니들은 원뿔형, 항아리형 또는 3개 이상의 변으로 구성된 다각형 구조의 밑면을 가지는 뿔 형태의 다면체일 수 있고, 마이크로 니들은 높이 50 ~ 1,000㎛, 바람직하게는 100 ~ 800㎛일 수 있으며, 상기 마이크로 니들의 높이는 바람직한 예시이며, 이에 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the microneedle may be a conical shape, a jar shape, or a cone-shaped polyhedron having a bottom surface of a polygonal structure composed of three or more sides, and the microneedles may be 50 to 1,000 μm in height, preferably 100 to 800 μm, and , The height of the microneedles is a preferred example, and the present invention is not limited thereto.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 자세하게 설명을 한다. 그러나, 하기 실시예에 의해서 본 발명의 권리범위가 한정하여 해석해서는 안된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the scope of the present invention is limited by the following examples and should not be interpreted.

[실시예][Example]

준비예 1-1 ~ 1-5 : 생분해성 용액 및 생분해성 필름의 제조 (단층필름)Preparation Examples 1-1 to 1-5: Preparation of biodegradable solution and biodegradable film (single layer film)

(1) 생분해성 용액 제조(1) Preparation of biodegradable solution

고형분 전체 중량에 대하여, 말토오스(Maltose) 10 중량%, 글리세린(Glycerin) 20 중량% 및 잔량의 중량평균분자량 약 1,000,000 ~ 1,500,000인 폴리비닐피롤리돈(상품명 : PVP k90)을 혼합하여 고형분을 제조하였다. 다음으로, 상기 고형분을 정제수와 1 : 2 중량비가 되게 혼합 및 교반하여 생분해성 용액을 제조하였다.Solid content was prepared by mixing 10% by weight of maltose, 20% by weight of glycerin, and polyvinylpyrrolidone (brand name: PVP k90) having a weight average molecular weight of about 1,000,000 to 1,500,000 with respect to the total weight of the solid content. . Next, the solid content was mixed with purified water in a weight ratio of 1:2 and stirred to prepare a biodegradable solution.

(2) 단층 필름 제조(2) monolayer film production

다음으로, 상기 생분해성 용액을 이형필름에 캐스팅한 후 70 ℃의 오븐에서 건조하여 필름을 제조하였다. 이때 캐스팅 두께와 건조 시간을 변화시켜 하기 표 1의 조건으로 단층 필름을 각각 제조하였다. Next, the biodegradable solution was cast on a release film and dried in an oven at 70° C. to prepare a film. At this time, the casting thickness and drying time were changed to prepare a single layer film under the conditions of Table 1 below.

구분division 준비예 1-1Preparation Example 1-1 준비예 1-2Preparation Example 1-2 준비예 1-3Preparation Example 1-3 준비예 1-4Preparation Example 1-4 준비예 1-5Preparation Example 1-5 건조 후 두께(㎛)Thickness after drying (㎛) 3030 5050 8080 5050 5050 건조 시간(분)Drying time (minutes) 2020 2020 2020 1010 55 수분함량(%)Moisture content (%) 1111 13.113.1 11.511.5 2424 3232

실시예 1-1 ~ 실시예 1-8 : 패치형 마이크로 니들 제조Examples 1-1 to 1-8: Manufacture of patch-type microneedles

준비예 1-1 ~ 1-5에서 제조한 단층 필름 각각을 롤러형 몰드 방향으로 가게 하여 돌고 있는 롤러형 몰드 사이를 통과시켜 마이크로 니들을 가지는 마이크로 구조체를 각각 제조하였다(도 4 참조). 이때, 롤러형 몰드의 온도와 속도를 조절하여 표 2와 같이 제조하였으며, 상기 롤러형 몰드는 높이 250 ㎛인 사각뿔 형태의 음각 홈이 다수개가 형성되어 있다. Each of the single-layer films prepared in Preparation Examples 1-1 to 1-5 was passed in the roller-type mold direction and passed between rotating roller-type molds to prepare microstructures having microneedles (see FIG. 4). At this time, the temperature and speed of the roller-type mold were adjusted to be manufactured as shown in Table 2, and the roller-type mold has a plurality of concave grooves in the shape of a square pyramid having a height of 250 μm.

구분division 실시예 1-1Example 1-1 실시예 1-2Example 1-2 실시예 1-3Example 1-3 실시예 1-4Example 1-4 실시예 1-5Example 1-5 실시예 1-6Example 1-6 실시예 1-7Example 1-7 실시예 1-8Example 1-8 준비예 1-1Preparation Example 1-1 준비예 1-1Preparation Example 1-1 준비예 1-2Preparation Example 1-2 준비예 1-2Preparation Example 1-2 준비예 1-3Preparation Example 1-3 준비예 1-4Preparation Example 1-4 준비예 1-4Preparation Example 1-4 준비예 1-5Preparation Example 1-5 롤러온도
(℃)
Roller temperature
(℃)
4040 8080 6060 100100 100100 6060 6060 6060
롤러속도
(rpm)
Roller speed
(rpm)
55 55 1010 55 33 55 33 1010

도 6은 실시예 1-1의 현미경 사진이다. 실시예 1-1의 경우 롤러형 몰드의 온도가 너무 낮아 바늘 형태가 전혀 형성되지 못하였다. 롤러형 몰드의 온도를 80℃로 높인 실시예 1-2는 돌출부를 형성하였으나 롤러형 몰드의 홈 내부를 완전히 채우지 못해 뾰족한 바늘의 형태가 형성되지 못하였는데, 이는 두께가 너무 얇아 니들 홈 내부를 완전히 채울 만큼의 양이 되지 못하기 때문인 것으로 판단된다.6 is a micrograph of Example 1-1. In the case of Example 1-1, the temperature of the roller-type mold was too low to form a needle shape at all. Example 1-2, in which the temperature of the roller-type mold was raised to 80°C, formed a protrusion, but the shape of a pointed needle could not be formed because the inside of the groove of the roller-type mold was not completely filled. This is believed to be because the amount is not enough to fill.

실시예 1-3과 실시예 1-4에서 제조한 마이크로 구조체의 현미경 사진을 도 7에 나타내었다. 실시예 1-3의 경우 롤러 속도가 너무 빠르고 롤러의 온도가 너무 낮아 충분히 바늘 형태로 성형되지 못하고 끝이 뭉툭한 바늘을 형성되는 문제가 있었으며, 온도를 높이고 롤러의 속도를 줄인 경우(실시예 1-4) 뾰족한 바늘 형태로 잘 형성되었음을 확인할 수 있었다. Fig. 7 shows microscopic photographs of the microstructures prepared in Examples 1-3 and 1-4. In the case of Example 1-3, there was a problem that the roller speed was too fast and the temperature of the roller was too low to be sufficiently formed into a needle shape, and a needle having a blunt tip was formed, and when the temperature was increased and the speed of the roller was reduced (Example 1- 4) It was confirmed that it was well formed in a sharp needle shape.

또한, 실시예 1-5는 필름의 두께가 너무 두껍고 필름 내 수분 함량이 낮아서 필름의 강도가 강하였고, 그 결과 성형성이 부족하여, 롤러의 온도를 높이고 속도를 줄여도 바늘 형태가 잘 형성되지 않는 문제가 있었다. In addition, in Example 1-5, the strength of the film was strong because the film was too thick and the moisture content in the film was low, and as a result, the formability was insufficient, and the needle shape was not well formed even when the temperature of the roller was increased and the speed was decreased. There was a problem.

수분 함량 24 중량%인 단층필름을 사용한 실시예 1-6과 1-7의 경우 필름의 물성이 비교적 무르고 성형성이 좋아서 낮은 온도에서도 바늘이 잘 형성하였으며, 롤러의 속도가 느린 실시예 1-7이 실시예 1-6 보다 더 뾰족하고 균일한 바늘이 잘 형성하였다. 반면에 수분 함량 32 중량%인 단층필름을 사용한 실시예 1-8의 경우 필름의 성형성은 가장 좋았으나 형태 안정성이 낮아 롤러에서 분리가 되지 않아 바늘이 오히려 잘 형성되지 못하는 문제가 있었다. In the case of Examples 1-6 and 1-7 using single-layer films having a moisture content of 24% by weight, the physical properties of the film were relatively soft and moldability was good, so that the needles were well formed even at low temperatures, and the roller speed was slow. A sharper and more uniform needle was well formed than in Example 1-6. On the other hand, in the case of Example 1-8 using a single-layer film having a water content of 32% by weight, the film had the best formability, but the shape stability was low, and thus the needle was not formed well because it was not separated from the roller.

준비예 2-1 ~ 2-5 : 지지부 및 약물부를 가지는 다층 필름의 제조Preparation Examples 2-1 to 2-5: Preparation of a multilayer film having a support portion and a drug portion

(1) 약물부 제조용 생분해성 용액의 제조 (1) Preparation of biodegradable solution for drug part manufacturing

상기 준비예 1-1의 생분해성 용액과 동일한 조성 및 조성비를 가지는 생분해성 용액을 준비하였다.A biodegradable solution having the same composition and composition ratio as the biodegradable solution of Preparation Example 1-1 was prepared.

(2) 지지부 제조용 속용성 용액의 제조(2) Preparation of fast-dissolving solution for manufacturing support

고형분 전체 중량에 대하여, 프룩토오스(fructose) 50 중량%, 글리세린(Glycerin) 10 중량% 및 잔량의 중량평균분자량 7,000 ~ 7,500 da의 저분자량 HA(Hyaluronic acid)를 혼합하여 고형분을 제조하였다. 다음으로, 상기 고형분과 정제수를 1 : 0.6 중량비로 혼합 및 교반하여 속용성 용액을 제조하였다.With respect to the total weight of the solid content, 50% by weight of fructose, 10% by weight of glycerin, and a low molecular weight HA (Hyaluronic acid) having a weight average molecular weight of 7,000 to 7,500 da of the balance were mixed to prepare a solid content. Next, the solid content and purified water were mixed and stirred at a weight ratio of 1:0.6 to prepare a fast-dissolving solution.

(3) 다층 필름의 제조(3) Preparation of multilayer film

상기 속용성 용액을 이형필름에 캐스팅한 후 70℃의 오븐(oven)에서 5분간 건조시켜 두께 20㎛의 속용성 지지층(지지부)을 제조하였다. The fast-dissolving solution was cast on a release film and then dried in an oven at 70° C. for 5 minutes to prepare a fast-dissolving support layer (support) having a thickness of 20 μm.

다음으로, 상기 지지부 상부에 상기 생분해성 용액을 캐스팅한 후 70℃ 오븐에서 20분간 건조하여 두께 30 ㎛ 약물부가 형성된 다층 필름을 제조하였다. 이때 캐스팅 두께를 변화시켜 하기 표 3의 조건으로 필름을 각각 제조하였다. Next, the biodegradable solution was cast on top of the support and dried in an oven at 70° C. for 20 minutes to prepare a multilayer film having a 30 μm-thick drug portion. At this time, a film was prepared under the conditions of Table 3 below by changing the casting thickness.

구분division 준비예 2-1Preparation Example 2-1 준비예 2-2Preparation Example 2-2 준비예 2-3Preparation Example 2-3 준비예 2-4Preparation Example 2-4 준비예 2-5Preparation Example 2-5 약물부 두께(㎛)Drug part thickness (㎛) 3030 5050 8080 4040 1010 지지부 두께(㎛)Support thickness (㎛) 2020 2020 2020 3030 6060

실시예 2-1 ~ 2-7 : 판형 몰드를 사용한 비패치형 마이크로 니들의 제조Examples 2-1 to 2-7: Preparation of non-patch microneedles using a plate mold

준비예 2-1에서 제조한 다층 필름의 약물부가 위로 가게 놓은 후 그 위에 마이크로 니들 형태의 홈이 파여져 있는 판형 몰드를 약물부와 마주하게 올렸다. After the drug part of the multilayer film prepared in Preparation Example 2-1 was placed upward, a plate-shaped mold having a groove in the form of a microneedle was placed thereon to face the drug part.

다음으로, 판형 몰드의 온도를 70℃로 하여 60 kgf/cm2로 3 분간 가압하였다.Next, the temperature of the plate-shaped mold was set to 70° C. and pressurized at 60 kgf/cm 2 for 3 minutes.

압력을 제거한 뒤 몰드로부터 성형된 필름을 분리하여 도 1의 개략도와 같이 지지부 및 약물부를 가지는 마이크로 니들 디바이스(마이크로 구조체)를 제조하여 실시예 2-1를 실시하였다. 이때, 판형 몰드는 높이 250 ㎛인 사각뿔 형태의 음각 홈이 다수개가 형성되어 있다(도 3 개략도 참조). After removing the pressure, the molded film was separated from the mold to prepare a microneedle device (microstructure) having a support part and a drug part as shown in the schematic diagram of FIG. 1, and Example 2-1 was carried out. In this case, the plate-shaped mold has a plurality of concave grooves in the shape of a square pyramid having a height of 250 μm (see schematic diagram of FIG. 3).

상기 실시예 2-1과 동일한 방법으로 마이크로 구조체를 각각 제조하되, 하기 표 4와 같이 다층 필름 및 판형 몰드의 가압 압력을 표 4와 같이 달리하여 마이크로 구조체 각각을 제조하였다. Each microstructure was prepared in the same manner as in Example 2-1, but each of the microstructures was manufactured by varying the pressing pressure of the multilayer film and the plate-shaped mold as shown in Table 4 as shown in Table 4 below.

구분division 실시예2-1Example 2-1 실시예2-2Example 2-2 실시예2-3Example 2-3 실시예2-4Example 2-4 실시예2-5Example 2-5 실시예2-6Example 2-6 실시예2-7Example 2-7 실시예2-8Example 2-8 실시예2-9Example 2-9 실시예2-10Example 2-10 준비예2-1Preparation Example 2-1 준비예2-1Preparation Example 2-1 준비예2-2Preparation Example 2-2 준비예2-2Preparation Example 2-2 준비예2-2Preparation Example 2-2 준비예2-2Preparation Example 2-2 준비예2-3Preparation Example 2-3 준비예2-4Preparation Example 2-4 준비예2-5Preparation Example 2-5 준비예2-5Preparation Example 2-5 가압
압력
(kgf/cm2)
Pressure
pressure
(kgf/cm 2 )
6060 110110 9898 110110 7070 125125 110110 9898 8080 8080

실시예 2-1의 경우 압력이 너무 낮아 니들을 전혀 형성하지 못하는 문제가 있었다. 이에 반해 압력을 75 kgf/cm2 이상으로 높인 실시예 2-2 경우, 약물부와 함께 지지부가 판형 몰드의 홈 내부를 잘 채워 뾰족한 바늘 형태로 잘 성형되었다.실시예 2-3과 실시예 2-4의 경우 높은 압력에서 가압을 수행하였지만, 판형 몰드의 홈 내부를 약물부가 채우고 있어 지지부가 들어가지 못해 바늘 형상에 실시예 2-2와 비교할 때, 큰 변화가 없었다. In the case of Example 2-1, there was a problem in that the pressure was too low to form a needle at all. On the other hand, in the case of Example 2-2, in which the pressure was increased to 75 kgf/cm 2 or more, the support part together with the drug part well filled the inside of the groove of the plate-shaped mold and was well formed into a pointed needle shape. Examples 2-3 and 2 In the case of -4, the pressure was performed at a high pressure, but there was no significant change in the shape of the needle as compared with Example 2-2 because the drug part was filling the groove of the plate-shaped mold and the support part could not enter.

이에 반해, 실시예 2-3과 비교할 때, 압력을 75 kgf/cm2 미만으로 수행한 실시예 2-5의 경우, 압력이 낮아 필름이 몰드 홈 끝까지 들어가지 못하여 뾰족한 니들을 형성하지 못하는 문제가 있었다. 또한, 압력을 120 kgf/cm2을 초과하여 수행한 실시예 2-6의 경우, 실시예 2-4와 비교할 때, 바늘 형상 차이가 없었다.On the other hand, compared with Example 2-3, in the case of Example 2-5 in which the pressure was less than 75 kgf/cm 2 , the film did not enter the end of the mold groove due to the low pressure, and thus a sharp needle was not formed. there was. In addition, in the case of Example 2-6, in which the pressure exceeded 120 kgf/cm 2 , there was no difference in needle shape as compared with Example 2-4.

또한, 실시예 2-7의 경우 약물부 두께가 두꺼워서 약물부가 몰드 홈을 채우고 남았으며, 실시예 2-8 및 실시예 2-9의 경우 적절하게 뾰족한 바늘 형상이 잘 성형되었다. In addition, in the case of Example 2-7, the thickness of the drug portion was thick, so that the drug portion filled the mold groove and remained, and in Examples 2-8 and 2-9, appropriately pointed needle shapes were well formed.

그리고, 실시예 2-10은 성형 시 지지부의 비율이 높아 비교적 낮은 압력에서도 뾰족한 바늘이 잘 형성되었으나, 바늘 내 약물부가 너무 적은 부피를 차지하는 문제가 있었다.In addition, in Example 2-10, a sharp needle was formed well even at a relatively low pressure due to a high ratio of the support portion during molding, but there was a problem that the drug portion in the needle occupied too little volume.

가장 니들이 잘 형성된 실시예 2-3의 사진을 도 8에 나타내었다. Fig. 8 shows a photograph of Example 2-3 in which the needles are the most well formed.

실시예 3-1 ~ 3-5 : 롤러형 몰드를 사용한 분리형 마이크로 니들의 제조Examples 3-1 to 3-5: Preparation of separate microneedles using a roller-type mold

준비예 2-2와 같은 방법으로 지지부 및 약물부의 2층 구조의 다층 필름을 제조하였다(약물부 두께 50㎛ / 지지부 두께 20㎛).In the same manner as in Preparation Example 2-2, a multilayer film having a two-layer structure of the support part and the drug part was prepared (the thickness of the drug part 50㎛ / the thickness of the support part 20㎛).

상기 다층 필름의 약물부가 롤러형 몰드 방향으로 가게 하여 3rpm으로 돌고 있는 롤러형 몰드를 통과시켜 마이크로 니들을 가지는 마이크로 구조체를 각각 제조하여 실시예 3-1 ~ 3-5를 실시하였다(도 4 참조). 이때, 롤러형 몰드의 온도와 속도를 조절하여 표 5와 같이 제조하였으며, 상기 롤러형 몰드는 높이 250㎛인 사각뿔형태의 음각 홈이 다수개가 형성되어 있다. Examples 3-1 to 3-5 were carried out by preparing microstructures having microneedles by passing the drug part of the multilayer film in the direction of the roller-type mold and passing through a roller-type mold rotating at 3 rpm (see FIG. 4). . At this time, the temperature and speed of the roller-type mold were adjusted to be prepared as shown in Table 5, and the roller-type mold has a plurality of concave grooves in the shape of a square pyramid having a height of 250 μm.

구분division 실시예3-1Example 3-1 실시예3-2Example 3-2 실시예3-3Example 3-3 실시예3-4Example 3-4 실시예3-5Example 3-5 실시예3-6Example 3-6 실시예3-7Example 3-7 몰드 온도
(℃)
Mold temperature
(℃)
6060 7070 8080 9090 100100 7070 7070
몰드 속도
(rpm)
Mold speed
(rpm)
33 33 33 33 33 77 1010

상기 실시예 3-1 및 실시예 3-3에서 제조한 마이크로 구조체의 사진을 도 9에 나타내었다. 몰드의 온도가 올라갈수록 약물층이 몰드 깊숙이 삽입되어 뾰족한 니들을 형성하는 것을 확인할 수 있는데, 실시예 3-1의 경우, 바늘 형상 끝이 뾰족하지 못한 문제가 있음을 확인할 수 있다. 그리고, 90℃ 이상의 온도에서 수행한 실시예 3-4 및 3-5, 롤로형 몰드 속도를 7 rpm에서 수행한 실시예 3-6의 경우, 실시예 3-2 ~ 3-3과 비교할 때, 큰 변화를 보이지 않았다. The photographs of the microstructures prepared in Example 3-1 and Example 3-3 are shown in FIG. 9. As the temperature of the mold increases, it can be seen that the drug layer is inserted deeper into the mold to form a sharp needle. In the case of Example 3-1, it can be seen that there is a problem that the needle-shaped end is not sharp. And, in the case of Examples 3-4 and 3-5 performed at a temperature of 90° C. or higher, and in the case of Example 3-6 performed at 7 rpm, the roll-type mold speed, when compared with Examples 3-2 to 3-3, There was no big change.

그러나, 롤러형 몰드 속도를 10 rpm에서 성형을 수행한 실시예 3-7의 경우, 홈 내부로 필름이 완전하게 채워지지 않아서 뾰족한 니들 형태가 형성되지 못하는 문제가 있었다.However, in the case of Example 3-7 in which the roller-type mold speed was molded at 10 rpm, there was a problem in that the film was not completely filled into the groove, and thus a sharp needle shape was not formed.

5 : 돌출부 10 : 지지부
20 : 약물부 25 : 생리활성물질
100 : 마이크로 니들
5: protrusion 10: support
20: drug part 25: physiologically active substance
100: micro needle

Claims (7)

복수 개의 마이크로 니들이 형성된 마이크로 구조체를 제조하는 방법으로서,
생리활성 물질을 포함하는 생분해성 용액을 몰드에 캐스팅한 후, 고형화하여 단층 필름을 형성시키는 제1단계;
상기 단층 필름을 음각의 마이크로 니들 구조가 형성되어 있는 판형 몰드 또는 롤러형 몰드로 압력을 가하여 필름에 지지부 및 약물부를 가지는 형태의 마이크로 구조체를 성형하는 제2단계; 및
상기 마이크로 구조체를 몰드로부터 분리하는 제3단계;
를 포함하는 공정을 수행하며,
상기 마이크로 구조체는 지지부와 약물부가 일체화되어 있고, 지지부 및 약물부는 상기 생분해성 용액으로 형성되어 일체화된 형태이며,
제1단계의 생분해성 용액은 고형분 및 물을 1 : 0.25 ~ 20 중량비로 포함하며,
상기 고형분은 당류 5 ~ 40 중량%, 가소제 10 ~ 35 중량% 및 잔량의 생분해성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 생리활성물질 피부 전달용 마이크로 구조체 제조방법.
As a method of manufacturing a microstructure in which a plurality of microneedles are formed,
A first step of casting a biodegradable solution containing a bioactive material into a mold and then solidifying to form a single layer film;
A second step of forming a microstructure having a support portion and a drug portion on the film by applying pressure to the single-layer film with a plate-shaped mold or a roller-shaped mold having an intaglio microneedle structure; And
A third step of separating the microstructure from a mold;
Performing a process including,
The microstructure has a support part and a drug part integrated, and the support part and the drug part are formed of the biodegradable solution and are integrated.
The biodegradable solution of the first step contains solid content and water in a weight ratio of 1: 0.25 to 20,
The solid content is a method for producing a microstructure for skin delivery of a physiologically active substance, characterized in that it contains 5 to 40% by weight of saccharide, 10 to 35% by weight of a plasticizer, and a remaining amount of a biodegradable polymer.
제1항에 있어서, 1단계의 상기 생분해성 용액은 고형분의 당류 100 중량부에 대하여, 생리활성 물질 10 ~ 3,000 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 생리활성물질 피부 전달용 마이크로 구조체 제조방법.
The method of claim 1, wherein the biodegradable solution in step 1 contains 10 to 3,000 parts by weight of a physiologically active substance based on 100 parts by weight of solid saccharides.
제1항에 있어서, 제1단계의 단층 구조의 필름은 두께가 15 ~ 300㎛인 것을 특징으로 하는 생리활성물질 피부 전달용 마이크로 구조체 제조방법.
The method of claim 1, wherein the film having a single layer structure in the first step has a thickness of 15 to 300 μm.
제1항에 있어서, 제2단계에서 판형 몰드로 성형시, 판형 몰드는 온도 65 ~ 105℃이고, 75 ~ 120 kgf/cm2의 압력을 가하여 성형을 수행하는 것을 특징으로 하는 생리활성물질 피부 전달용 마이크로 구조체 제조방법.
The skin delivery of a physiologically active substance according to claim 1, wherein when forming with a plate-shaped mold in the second step, the plate-shaped mold has a temperature of 65 to 105°C and a pressure of 75 to 120 kgf/cm 2 is applied to perform the molding. Method for manufacturing microstructures.
제1항에 있어서, 제2단계에서 롤러형 몰드로 성형시, 상기 롤러형 몰드는 온도 65 ~ 105℃및 롤러형 몰드의 회전속도는 2 ~ 10 rpm인 것을 특징으로 하는 생리활성물질 피부 전달용 마이크로 구조체 제조방법.
The method of claim 1, wherein when forming with a roller-type mold in the second step, the roller-type mold has a temperature of 65 to 105°C and a rotational speed of the roller-type mold is 2 to 10 rpm. Microstructure manufacturing method.
제1항에 있어서, 복수 개의 마이크로 니들 각각의 중심축은 가장 가까운 이웃하는 마이크로 니들의 중심축과 100 ~ 700 ㎛ 이격 거리를 가지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 생리활성물질 피부 전달용 마이크로 구조체 제조방법.
The method of claim 1, wherein the central axis of each of the plurality of microneedles is formed to have a distance of 100 to 700 μm from the central axis of the closest neighboring microneedles. .
제1항에 있어서, 상기 마이크로 니들은 높이 50 ~ 1,000㎛이며,
상기 마이크로 니들은 원뿔형, 항아리형 또는 3개 이상의 변으로 구성된 다각형 구조의 밑면을 가지는 뿔 형태의 다면체인 것을 특징으로 하는 생리활성물질 피부 전달용 마이크로 구조체 제조방법.
The method of claim 1, wherein the microneedles have a height of 50 to 1,000 μm,
The microneedle is a conical shape, a jar shape, or a horn-shaped polyhedron having a polygonal bottom surface consisting of three or more sides.
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