KR20120138180A - Liposommal microstructure for drug delivery and method for preparing the same - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A liposommal-microstructure containing liposome and a method for preparing the same are provided to efficiently deliver drugs through the skin. CONSTITUTION: A liposomal-microstructure has a skeletal substance with liposome containing a delivery drug. The liposome contains trehalose, glucose, maltose, lactose, lactulose, fructose, turanose, melitose, melezitose, dextran, sorbitol, xylitol, palatinit or mannitol as a stabilizer. The liposome also contains a thickener which enhances viscosity and monomer copolymers.

Description

약물 전달을 위한 리포좀-마이크로 구조체 및 이의 제조방법{Liposommal microstructure for drug delivery and Method for preparing the same} Liposomal microstructure for drug delivery and method for preparing the same

본 발명은 약물 전달을 위한 리포좀-마이크로 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조체의 골격물질이 운반약물을 함유한 리포좀을 포함하는 리포좀-마이크로 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.  The present invention relates to a liposome-microstructure for drug delivery and a method for preparing the same, and more particularly, to a liposome-microstructure including a liposome containing a carrier drug of the structure.

현재 상용화된 약물전달체계는 크게 경구제, 주사제, 경피제로 나뉘게 된다. 그중 경구용은 가장 보편적이고 편리한 방법이지만 위장관에 인한 약물의 변성과 흡수의 한계가 발생하게 되고, 인슐린, 호르몬제와 같은 단백질 및 DNA 구성체의 경우 위장관에 의하여 대부분이 분해되어 효과적으로 이용되기가 어렵다. Currently available drug delivery system is divided into oral, injectable, and transdermal. Among them, oral use is the most common and convenient method, but degeneration and absorption of drugs due to the gastrointestinal tract occurs, and proteins and DNA constructs such as insulin and hormones are mostly broken down by the gastrointestinal tract and are difficult to effectively use.

주사제 역시 약물전달에 가장 빠르고, 효과적인 방법이지만 주사바늘에 대한 환자의 고통과 거부감은 환자에게 정신적 스트레스를 유발할 뿐 아니라 전문 의료인의 도움이 필요하며, 반복된 투여에는 어려움이 있다. Injections are also the fastest and most effective method for drug delivery, but patient pain and rejection of the needles not only cause mental stress in the patient, but also require the help of a professional practitioner, and repeated administration is difficult.

이러한 단점을 극복하기 위한 새로운 전달방식인 경피제가 개발되고 있다. 경피제의 경우 피부를 통해 약물을 전달하는 시스템으로 위장장애를 피해갈 수 있으며, 약물 투여 시 발생되는 환자의 통증과 거부감을 줄일 수 있다. 그러나 경피약물 전달의 경우 피부 최외각층에 존재하는 각질층에 의해 전달되는 약물의 분자량이 500 Da 이하만 가능하며, 약물의 종류에 따라 전달되는 양과 속도에 차이가 발생함으로써 효과적인 약물전달체로는 한계가 있다. Transdermal, a new delivery method to overcome this disadvantage is being developed. Transdermal drugs can be used to deliver drugs through the skin, avoiding gastrointestinal disorders, and reduce pain and rejection in patients who experience drug use. However, in the case of transdermal drug delivery, the molecular weight of the drug delivered by the stratum corneum existing in the outermost layer of the skin is only 500 Da or less, and there is a limit to the effective drug delivery agent due to the difference in the amount and speed of delivery depending on the type of drug. .

이를 극복하기 위해 iontophoresis, electrophoresis, heating, microneedle, chemical enhancer 등의 새로운 시스템이 개발되고 있으나 이 역시 충분한 양의 약물을 전달하는 데에는 한계가 있으며, 약물의 종류에 따라 그 이용에 제한이 있다. To overcome this, new systems such as iontophoresis, electrophoresis, heating, microneedle, and chemical enhancer have been developed, but this also has a limitation in delivering a sufficient amount of drug, and its use is limited depending on the type of drug.

그 중 마이크로 니들의 경우 스킨 표면에 작은 구멍을 뚫어 약물을 전달하는 방식으로 약물전달의 목적에 따라 90~1500㎛로 그 길이를 조절할 수 있는 장점이 있다. 이 형태는 피부 최외각층인 각질층에 물리적으로 구멍을 뚫는 것으로 그 구멍을 통하여 약물을 전달하게 된다. 그러나 이러한 기존 마이크로 니들 시스템의 경우 형성되는 구멍의 크기가 작고 시간의 경과에 따라 스킨의 구멍이 닫히기 때문에 서방성 약물 전달이 어렵고 특히 형성된 구멍을 통해 nanoparticle, liposome 등과 같은 나노 캐리어를 전달하기 어렵다. 물에 녹는 수용성 고분자로 만들어진 마이크로 니들 내부에 약물을 내포하여 피부내로 약물을 전달하는 시스템 역시 마이크로 니들 구조체의 수용성 성질에 의하여 지용성 약물을 전달하는 데에는 한계가 있다. Among them, the microneedle has a merit in that the length is adjusted to 90 to 1500㎛ according to the purpose of drug delivery by delivering a drug by puncturing a small hole in the skin surface. This form physically punctures the stratum corneum, the outermost layer of skin, and delivers the drug through the hole. However, in the case of the conventional microneedle system, since the size of the hole formed is small and the hole of the skin is closed over time, it is difficult to release the sustained release drug, and in particular, it is difficult to deliver nanocarriers such as nanoparticles and liposomes through the formed hole. A system for delivering a drug into the skin by embedding the drug in a microneedle made of a water-soluble polymer soluble in water also has a limitation in delivering a fat-soluble drug due to the water-soluble nature of the microneedle structure.

또한 약물을 니들에 코팅하거나 물에 녹는 니들 내에 약물을 첨가할 경우 빠른 용해와 단순 확산에 의해 약물의 방출조절과 생체반응을 조절하기 어렵고, 사용후 뾰족한 니들 구조체가 남아 감염의 위험이 있다. In addition, when the drug is coated on the needle or the drug is added to the needle which is soluble in water, it is difficult to control the release of the drug and control the bioreaction by rapid dissolution and simple diffusion, and there is a risk of infection since a sharp needle structure remains after use.

앞에서 언급한 바와 같이, 기존의 마이크로니들 시스템은 의약품이나 화장품의 경피 전달이 요구하는 안전성, 안정성 그리고 스마트한 약물전달 특성을 아직까지는 제시하지 못하고 단순히 원하는 물질을 피부 내부로 전달하는 수준에 머물고 있다. As mentioned above, the existing microneedle system does not yet provide the safety, stability, and smart drug delivery properties required for transdermal delivery of medicines or cosmetics, and is simply at the level of delivering desired substances into the skin.

본 발명은 수용성 또는 지용성 약물을 용이하게 전달할 수 있는 약물전달 구조체를 제공하는 것이다. The present invention is to provide a drug delivery structure that can easily deliver a water-soluble or fat-soluble drug.

본 발명은 다양한 약물전달 기능을 지닌 리포좀을 기반으로 하는 마이크로 구조체를 제조하는 것으로, 약물의 방출량과 속도를 조절하여 원하는 부위나 세포에 표적 지향적으로 전달할 수 있는 스마트한 경피 약물 전달 구조체에 관한 것이다. The present invention relates to the preparation of microstructures based on liposomes with various drug delivery functions, and relates to a smart transdermal drug delivery construct that can target-directly deliver to a desired site or cell by controlling the release amount and rate of the drug.

본 발명의 하나의 양상은 구조체의 골격물질이 운반약물을 함유한 리포좀을 포함하는 리포좀-마이크로 구조체에 관계한다.One aspect of the invention relates to liposome-microstructures wherein the backbone of the construct comprises liposomes containing a carrier drug.

본 발명은 리포좀 및 생체적합성 물질을 혼합 건조하여 형성된 리포좀-마이크로 구조체를 제공한다.The present invention provides a liposome-micro structure formed by mixing and drying a liposome and a biocompatible material.

다른 양상에서 본 발명은 운반약물을 내부에 함유한 리포좀을 제조하는 단계 ; 및 상기 리포좀과 생체 적합성 물질을 혼합한 후 마이크로 구조체를 제조하는 단계를 포함하는 리포좀-마이크로 구조체의 제조방법에 관계한다.
In another aspect, the present invention is to prepare a liposome containing a carrier drug therein; And preparing a microstructure after mixing the liposome and the biocompatible material.

본 발명은 수용성이나 지용성 약물을 리포좀에 내포시켜 전달할 수 있으므로 기존의 흡수가 용이하지 않았던 약물을 피부를 통해 체내로 전달 할 수 있다. 본 발명에 의하면 약물전달 기능을 지닌 리포좀을 마이크로 구조체의 골격으로 사용함으로써 간단한 구조를 가진 마이크로 구조체를 제공할 수 있다.The present invention can be delivered by encapsulating a water-soluble or fat-soluble drug in liposomes can be delivered to the body through the skin the drug was not easy to absorb the existing. According to the present invention, it is possible to provide a microstructure having a simple structure by using a liposome having a drug delivery function as a skeleton of the microstructure.

본 발명의 리포좀-마이크로 구조체는 리포좀의 약물전달 특성을 이용하여 암, 근육, 세포 등 원하는 부위에 선택적이고 국부적으로 약물을 효과적이고 안정하게 전달할 수 있다.
The liposome-microstructures of the present invention can effectively and stably deliver drugs to desired sites, such as cancer, muscle, and cells, using drug delivery properties of liposomes.

도 1은 본 발명의 일구현예인 리포좀-마이크로 구조체를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 리포좀의 형상을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 의한 리포좀-마이크로 구조체의 피부 침투를 보여주는 개략도이다.
도 4는 구조체로 건조되기 전의 리포좀 내의 약물 함량과 구조체를 다시 용해한 후의 리포좀 내의 약물 함량을 비교한 것이다.
도 5는 본 발명에서 리포좀-마이크로 구조체를 제조하는 단계를 도시한 개략도이다.
도 6은 실시예 1과 비교예 1에서 수득한 마이크로 구조체의 SEM 이미지이다.
도 7은 실시예 1 ~4에서 수득한 리포좀-마이크로 구조체의 형광현미경의 이미지이다.
도 8은 실시예 1에서 제조된 리포좀(a)과 이를 이용해 마이크로 구조체를 제조한 후 다시 재용해시킨 리포좀(b)의 TEM 사진이다.
1 is a schematic diagram showing a liposome-micro structure as one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing the shape of the liposome according to the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing the skin penetration of liposome-microstructures according to the present invention.
Figure 4 compares the drug content in liposomes before drying to the structure and the drug content in liposomes after dissolving the structure again.
Figure 5 is a schematic diagram showing the step of preparing a liposome-micro structure in the present invention.
6 is an SEM image of the microstructures obtained in Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
7 is an image of a fluorescence microscope of liposome-microstructures obtained in Examples 1-4.
FIG. 8 is a TEM photograph of liposomes prepared in Example 1 and liposomes prepared after re-dissolving after preparing microstructures using the same.

본 발명은 구조체의 골격물질이 운반약물을 함유한 리포좀을 포함하는 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체에 관계한다.The present invention relates to liposome-microstructures wherein the backbone of the construct comprises liposomes containing a carrier drug.

도 1은 본 발명의 일구현예인 리포좀-마이크로 구조체를 나타내는 개략도이다. 도 1을 참조하면, 상기 리포좀-마이크로 구조체는 지지판(10)과 니들(20)을 포함한다. 1 is a schematic diagram showing a liposome-micro structure as one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the liposome-micro structure includes a support plate 10 and a needle 20.

상기 리포좀-마이크로 구조체는 지지판(10)과 니들(20), 바람직하게는 상기 니들(20)이 리포좀 골격체로 형성된다.The liposome-micro structure is a support plate 10 and the needle 20, preferably the needle 20 is formed of a liposome skeleton.

본 발명의 리포좀-마이크로 구조체는 마이크로니들, 마이크로스파이크, 마이크로블레이드, 마이크로나이프, 마이크로파이버, 마이크로프로브, 마이크로발브(microbarb), 마이크로어레이 또는 마이크로전극, 보다 바람직하게는 마이크로니들로 구현될 수 있다.The liposome-micro structure of the present invention may be embodied as microneedle, microspike, microblade, microknife, microfiber, microprobe, microbarb, microarray or microelectrode, more preferably microneedle.

상기 리포좀-마이크로 구조체는 상기 리포좀 및 생체적합성 물질을 혼합 건조하여 형성될 수 있다.The liposome-micro structure may be formed by mixing and drying the liposome and the biocompatible material.

상기 리포좀은 당 유도체를 리포좀 안정화제로 사용할 수 있다 예를 들면 상기 리포좀은 트레할로스, 글루코스, 말토스, 락토스, 락툴로스, 프럭토스, 투라노스, 멜리토스, 멜레지토스, 덱스트란, 소르비톨, 크실리톨, 팔라티니트 또는 만니톨을 하나 혹은 두 개 이상을 섞을 수 있다. 이러한 안정화제는 리포좀 제조 시 리포좀 내부에 첨가되거나 리포좀과 생체적합성 물질을 혼합 시 첨가될 수 있으며, 위의 방법을 동시에 첨가하여 제조할 수도 있다. 이렇게 첨가되는 안정화제는 리포좀 제조시 첨가되는 리피드 대비 1.1배에서 40배까지 가능하며, 안정화제의 첨가량은 특별히 제한된 것이 아니며 리포좀 제조 방법에 따라 가장 최적화된 비율을 찾는 것이 바람직하다. The liposome may use a sugar derivative as a liposome stabilizer. For example, the liposome may be trehalose, glucose, maltose, lactose, lactulose, fructose, turanose, melitose, melezitose, dextran, sorbitol, xylyl. You can mix one, two or more tols, paratinites or mannitol. Such stabilizers may be added to the inside of the liposome during liposome preparation or when mixing the liposome and the biocompatible material, it may be prepared by adding the above method at the same time. The stabilizer added in this way can be from 1.1 times to 40 times the lipid added during the preparation of liposomes, the amount of the stabilizer is not particularly limited and it is desirable to find the most optimized ratio according to the liposome preparation method.

상기 리포좀은 기계적 강도를 높이기 위해 트레할로스, 글루코스, 말토스, 락토스, 락툴로스, 프럭토스, 투라노스, 멜리토스, 멜레지토스, 덱스트란, 소르비톨, 크실리톨, 팔라티니트, 만니톨, 폴리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 폴리(락타이드-코-글리코라이드), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트, 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 혹은 둘 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하며, 이러한 첨가제는 리포좀 제조 시 리포좀 내부에 첨가되거나 리포좀과 생체적합성 물질을 혼합 시 첨가될 수 있으며, 위의 방법을 동시에 첨가하여 제조할 수도 있다. The liposomes include trehalose, glucose, maltose, lactose, lactulose, fructose, turanose, melitose, melezitose, dextran, sorbitol, xylitol, pallatinite, mannitol, poly ( Lactide), poly (glycolide), poly (lactide-co-glycolide), polyanhydride, polyorthoester, polyetherester, polycaprolactone , Polyesteramide, poly (butyric acid), poly (valeric acid), polyurethane, polyacrylate, ethylene-vinylacetate polymer, acrylic substituted cellulose acetate, non-degradable polyurethane, polystyrene, polyvinyl Chloride, polyvinyl fluorolide, poly (vinyl imidazole), chlorosulfonate, chlorosulphonate polyolefins, polyethylene oxide, poly Vinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), polymethacrylate, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), ethylcellulose (EC), hydroxypropylcellulose (HPC), carboxymethylcellulose, cyclodextrin and Characterized in that it consists of any one or two or more materials selected from the group consisting of copolymers of monomers forming such a polymer, such additives may be added to the inside of liposomes during liposome preparation or when mixing liposomes and biocompatible materials It can also be prepared by adding the above method at the same time.

상기 리포좀은 수용성 운반약물을 내부 상에 함유하고 지용성 약물을 비극성부에 함유할 수 있다.The liposomes may contain a water-soluble carrier drug and an oil-soluble drug in the nonpolar part.

도 2는 본 발명에 의한 리포좀의 형상을 나타내는 모식도이다. 도 2를 참고하면, 본 발명에 의한 리포좀은 극성 머리 부분에 의해 형성된 내부상(110) 및 비극성의 탄화수소 사슬로 구성된 비극성부(120)를 포함한다. 상기 내부상에 수용성 운반약물(130)이 함유되고, 상기 비극성부(120)에 지용성 운반약물(140)이 함유될 수 있다.Figure 2 is a schematic diagram showing the shape of the liposome according to the present invention. Referring to FIG. 2, a liposome according to the present invention includes an inner phase 110 formed by a polar head portion and a nonpolar portion 120 formed of a nonpolar hydrocarbon chain. The water-soluble carrier drug 130 is contained in the inner phase, and the fat-soluble carrier drug 140 may be contained in the non-polar part 120.

상기 운반약물에 특별한 제한이 있는 것은 아니고, 수용성, 지용성의 약물 등이 모두 사용될 수 있다. 상기 약물은 화학약물, 단백질 의약, 펩타이드 의약, 유전자 치료용 핵산 분자 및 나노입자, 화장품의 사용되는 효능물질, 수분함유 기능물질, 인터페론와 같은 의료용 항체 등을 예로 들 수 있다.There is no particular limitation on the carrier drug, and both water-soluble and fat-soluble drugs may be used. The drug may be exemplified by chemical drugs, protein drugs, peptide drugs, nucleic acid molecules and nanoparticles for gene therapy, agonists used in cosmetics, water-containing functional substances, medical antibodies such as interferon, and the like.

좀 더 구체적으로, 본 발명의 리포좀에 함유될 수 있는 약물은 항염증제, 진통제, 항관절염제, 진경제, 항우울증제, 항정신병 약물, 신경안정제, 항불안제, 마약길항제, 항파킨스질환 약물, 콜린성 아고니스트, 항암제, 항혈관신생억제제, 면역억제제, 항바이러스제, 항생제, 식욕억제제, 진통제, 항콜린제, 항히스타민제, 항편두통제, 호르몬제, 관상혈관, 뇌혈관 또는 말초혈관 확장제, 피임약, 항혈전제, 이뇨제, 항고혈압제, 심혈관질환 치료제, 미용성분(예컨대, 주름개선제, 피부노화 억제제 및 피부미백제) 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.More specifically, drugs that may be contained in the liposomes of the present invention are anti-inflammatory drugs, analgesics, anti-arthritis agents, antispasmodics, antidepressants, antipsychotic drugs, neurostabilizers, anti-anxiety drugs, antagonists, antiparkin's disease drugs, cholinergic agonists , Anticancer, antiangiogenic, immunosuppressive, antiviral, antibiotic, appetite suppressant, analgesic, anticholinergic, antihistamine, antimigraine, hormone, coronary, cerebrovascular or peripheral vasodilator, contraceptive, antithrombotic, Diuretics, antihypertensives, cardiovascular disease agents, cosmetic ingredients (eg, anti-wrinkle agents, skin aging inhibitors and skin lightening agents) and the like, but are not limited thereto.

본 발명에 이용되는 단백질/펩타이드 의약은 특별하게 제한되지 않으며, 호르몬, 호르몬 유사체, 효소, 효소저해제, 신호전달단백질 또는 그 일부분, 항체 또는 그 일부분, 단쇄항체, 결합단백질 또는 그 결합도메인, 항원, 부착단백질, 구조단백질, 조절단백질, 독소단백질, 사이토카인, 전사조절 인자 , 혈액 응고 인자 및 백신 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 보다 상세하게는, 상기 단백질/펩타이드 의약은 인슐린, IGF-1(insulinlikegrowth factor 1), 성장호르몬, 에리쓰로포이에틴, G-CSFs (granulocyte-colony stimulating factors), GM-CSFs (granulocyte/macrophage-colony stimulating factors), 인터페론 알파, 인터페론 베타, 인터페론 감마, 인터루킨-1 알파 및 베타, 인터루킨-3, 인터루킨-4, 인터루킨-6, 인터루킨-2, EGFs (epidermal growth factors), 칼시토닌(calcitonin), ACTH (adrenocorticotropic hormone), TNF (tumor necrosis factor), 아토비스반(atobisban), 부세레린(buserelin), 세트로렉릭스(cetrorelix), 데스로레린(deslorelin), 데스모프레신(desmopressin), 디노르핀 A (dynorphin A) (1-13), 엘카토닌(elcatonin), 엘레이도신(eleidosin), 엡티피바타이드(eptifibatide), GHRH-II(growth hormone releasing hormone-II), 고나도레린(gonadorelin), 고세레린(goserelin), 히스트레린(histrelin), 류프로레린(leuprorelin), 라이프레신(lypressin), 옥트레오타이드(octreotide), 옥시토신(oxytocin), 피트레신(pitressin), 세크레틴(secretin), 신칼라이드(sincalide), 테르리프레신(terlipressin), 티모펜틴(thymopentin), 티모신(thymosine), 트리프토레린(triptorelin), 바이발리루딘(bivalirudin), 카르베토신(carbetocin), 사이클로스포린, 엑세딘(exedine), 란레오타이드(lanreotide), LHRH (luteinizing hormone-releasing hormone), 나파레린(nafarelin), 부갑상선 호르몬, 프람린타이드(pramlintide), T-20 (enfuvirtide), 타이말파신(thymalfasin) 및 지코노타이드를 포함한다. Protein / peptide medicaments for use in the present invention are not particularly limited, and include hormones, hormone analogs, enzymes, inhibitors, signaling proteins or portions thereof, antibodies or portions thereof, short chain antibodies, binding proteins or binding domains thereof, antigens, Adhesion proteins, structural proteins, regulatory proteins, toxin proteins, cytokines, transcriptional regulators, blood coagulation factors and vaccines, and the like. More specifically, the protein / peptide medicament includes insulin, insulin like growth factor 1 (IGF-1), growth hormone, erythropoietin, granulocyte-colony stimulating factors (G-CSFs), and GM-CSFs (granulocyte / macrophage- colony stimulating factors, interferon alpha, interferon beta, interferon gamma, interleukin-1 alpha and beta, interleukin-3, interleukin-4, interleukin-6, interleukin-2, epidermal growth factors (EGGFs), calcitonin, ACTH (adrenocorticotropic hormone), TNF (tumor necrosis factor), atobisban, buserelin, cetrorelix, deslorelin, desmopressin, dino Dynorphin A (1-13), elcatonin, eleidosin, eptifibatide, growth hormone releasing hormone-II (GHRH-II), gonadorelin ), Goserelin, hystrelin, leuprorelin, leipresin (ly pressin, octreotide, oxytocin, phytosin, pitressin, secretin, sincalide, terlipressin, thymopentin, thymosine ), Triptorelin, bivalirudin, carbetocin, cyclosporin, exedine, lanreotide, LHRH (luteinizing hormone-releasing hormone), napare Nafarelin, parathyroid hormone, pramlintide, T-20 (enfuvirtide), thymalfasin and ziconotide.

상기 리포좀은 리포좀의 안정성을 증가시키고 니들의 강도를 강화할 수 있는 점증제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 점증제는 수용성 고분자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 수용성 고분자로는 폴리비닐알코올, 카르복시비닐폴리머, 아크릴비닐폴리머, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 산탄검, 로카스트빈검, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트, 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체로 이루어진 군으로 선택된 어느 하나 혹은 둘 이상의 물질로 이루어질 수 있다. The liposomes may further comprise thickeners that can increase the stability of the liposomes and enhance the strength of the needles. It is preferable that the thickener use a water-soluble polymer. The water-soluble polymers include polyvinyl alcohol, carboxyvinyl polymer, acryl vinyl polymer, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, xanthan gum, locust bean gum, ethylene-vinylacetate polymer, acrylic substituted cellulose acetate, non-degradable polyurethane, Polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, poly (vinyl imidazole), chlorosulfonate, chlorosulphonate polyolefins, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), polymethacryl Any one selected from the group consisting of latex, hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), ethyl cellulose (EC), hydroxypropyl cellulose (HPC), carboxymethyl cellulose, cyclodextrin, and a copolymer of monomers forming such a polymer, or It may consist of two or more materials.

상기 점증제의 존재로 인해 리포좀 내부의 수용액의 점도가 증가되어 내포된 운반약물의 방출을 최소화하고, 리포좀을 안정한 상태로 유지시킬 수 있다. 또한, 지용성 운반약물이 비극성부에 존재하는 경우에는 마찬가지로 내부의 점증제에 의해 리포좀이 안정한 형태를 유지하게 되어 비극성부에 존재하는 운반약물의 손실을 줄일 수 있다. Due to the presence of the thickener, the viscosity of the aqueous solution inside the liposome is increased to minimize the release of the contained carrier drug, it is possible to keep the liposome in a stable state. In addition, when the fat-soluble carrier drug is present in the non-polar part, the liposome is maintained in a stable form by the internal thickener, so that the loss of the transport drug in the non-polar part can be reduced.

좀 더 구체적으로 상기 리포좀은 운반약물 및 점증제가 용해된 수용액(130)을 포함하는 내부상(110), 지용성 운반약물(140)이 함유된 비극성부(120) 및 점증제 내지 운반약물이 표면에서 제거된 외부상(150)을 포함한다. 상기 외부상(150)은 점증제나 운반약물이 제거되어 피부침투와 니들제조를 용이하게 한다. More specifically, the liposome has an inner phase 110 including an aqueous solution 130 in which a carrier drug and a thickener are dissolved, a non-polar part 120 containing a fat-soluble carrier drug 140, and a thickener or a carrier drug on the surface. And the external phase 150 removed. The outer phase 150 is to remove the thickener or carrier drug to facilitate the skin penetration and needle manufacturing.

상기 리포좀의 크기가 5-5000㎚, 바람직하게는 50-800㎚인 것이 좋다. The size of the liposomes is preferably 5-5000 nm, preferably 50-800 nm.

본 발명에서는 상기 리포좀과 함께 생체적합성 물질을 구조체의 골격물질로 사용한다. 생체적합성 물질은 실질적으로 인체에 독성이 없고, 화학적으로 불활성이며 면역원이 없는 물질이며, 더 나아가 본 발명에 사용하기 위한 생체적합성 물질은 생체 내에서 체액이나 미생물 등에 의해 분해될 수 있어야 한다. 상기 생체적합성 물질은 상기 조건을 만족하는 물질이면 제한없이 사용할 수 있다. 상기 생체적합성 물질은 폴리락타이드, 폴리글리코라이드(PGA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체 및 셀루로오스 군의 선택된 어느 하나 혹은 둘 이상의 물질로 선택될 수 있다. In the present invention, a biocompatible material is used as the framework material of the structure together with the liposomes. Biocompatible materials are materials that are substantially nontoxic to the human body, are chemically inert and free of immunogens, and furthermore, biocompatible materials for use in the present invention should be capable of being degraded by body fluids or microorganisms in vivo. The biocompatible material may be used without limitation as long as the material satisfies the above conditions. The biocompatible material is polylactide, polyglycolide (PGA), polylactide-glycolide copolymer (PLGA), hyaluronic acid, alginic acid, pectin, carrageenan, chondroitin (Sulfate), dextran (sulfate), chitosan, polylysine, collagen, gelatin, carboxymethyl chitin, fibrin, agarose, pullulan polyanhydride, polyorthoester ( polyorthoester, polyetherester, polycaprolactone, polyesteramide, poly (butyric acid), poly (valeric acid), polyurethane, polyacrylate, ethylene-vinylacetate polymer , Acryl substituted cellulose acetate, non-degradable polyurethane, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, poly (vinyl imidazole), chlorosulfone Chlorosulphonate polyolefins, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), polymethacrylate, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), ethyl cellulose (EC), hydroxypropyl cellulose ( HPC), carboxymethylcellulose, cyclodextrin and copolymers of monomers forming these polymers and any one or more selected materials of the cellulose group.

상기 리포좀-마이크로 구조체는 상기 리포좀 및 생체적합성 물질을 혼합 건조하여 형성된다. The liposome-microstructure is formed by mixing and drying the liposome and the biocompatible material.

상기 리포좀의 함량은 건조 후 전체 구조체의 질량 대비 0.0001~100%로 바람직하게는 3~70%이다. 리포좀의 함량은 전달하는 약물의 농도와 마이크로 구조체의 형태에 따라 다양하게 변화할 수 있으며, 위의 함량에 제한되지 않고 미량의 리포좀이라도 함유되는 모든 경우를 포함한다.The content of the liposome is 0.0001 to 100% relative to the mass of the entire structure after drying is preferably 3 to 70%. The content of liposomes may vary depending on the concentration of the drug to be delivered and the form of the microstructures, and is not limited to the above content, and includes all cases containing even a small amount of liposomes.

상기 수화상태의 리포좀과 생체적합성 물질의 혼합물은 건조되어 마이크로 구조체의 골격을 형성한다. 상기 구조체의 골격은 피부 각질층을 뚫을 수 있는 충분한 경도 및 강도를 가진다. The mixture of the hydrated liposomes and the biocompatible material is dried to form the backbone of the microstructure. The framework of the structure has sufficient hardness and strength to penetrate the stratum corneum.

상기 리포좀은 구조체의 골격을 형성할 뿐 아니라 지용성 또는 수용성 약물을 함유하고 표적물질까지 이를 이송하는 운반체의 기능을 동시에 할 수 있다.The liposomes not only form the backbone of the construct, but may also function simultaneously as carriers containing fat-soluble or water-soluble drugs and transporting them to the target material.

즉, 본 발명에서 상기 리포좀은 운반물질을 함유한 채로 상기 구조체의 골격을 형성하고, 상기 구조체가 생체에 삽입되면 상기 리포좀은 내부에 운반약물을 함유한 채로 용해되어 약물을 전달할 수 있다.That is, in the present invention, the liposomes form a skeleton of the structure while containing the carrier material, and when the structure is inserted into the living body, the liposomes can be dissolved while delivering the drug therein.

도 3은 본 발명에 의한 리포좀-마이크로 구조체의 피부 침투를 보여주는 개략도이다. 도 3을 참조하면, 상기 구조체가 피부의 각질층을 뚫은 후 리포좀이 약물을 함유한 채로 용해되어 피부내로 침투하고 있음을 보여준다.Figure 3 is a schematic diagram showing the skin penetration of liposome-microstructures according to the present invention. Referring to FIG. 3, it shows that after the structure penetrates the stratum corneum of the skin, the liposome is dissolved while containing the drug and penetrated into the skin.

도 4는 구조체로 건조되기 전의 리포좀 내의 약물 함량과 구조체를 다시 용해한 후의 리포좀 내의 약물 함량을 비교한 것이다. 도 4를 참조하면, 상기 리포좀은 건조 후 다시 용해된 후에도 약물을 함유함을 확인할 수 있다. Figure 4 compares the drug content in liposomes before drying to the structure and the drug content in liposomes after dissolving the structure again. Referring to Figure 4, it can be seen that the liposomes contain the drug even after being dissolved again after drying.

다른 양상에서 본 발명은 운반약물을 내부에 함유한 리포좀을 제조하는 단계 ; 및 상기 리포좀과 생체 적합성 물질을 혼합한 후 마이크로 구조체를 제조하는 단계를 포함하는 리포좀-마이크로 구조체의 제조방법에 관계한다.In another aspect, the present invention is to prepare a liposome containing a carrier drug therein; And preparing a microstructure after mixing the liposome and the biocompatible material.

리포좀Liposome 제조단계 Manufacturing stage

상기 단계는 지질, 운반약물 및 물을 포함하는 혼합용액으로부터 운반약물이 내포된 리포좀을 제조하는 단계이다. 상기 단계는 리포좀의 안정성을 향상시키고 니들의 기계적 강도를 증가시킬 수 있는 점증제를 리포좀 내부에 추가로 포함할 수 있다. The step is to prepare a liposome containing the carrier drug from the mixed solution containing the lipid, carrier drug and water. The step may further include a thickening agent inside the liposome that can improve the stability of the liposomes and increase the mechanical strength of the needle.

리포좀의 제조방법은 종래 알려진 기계적인 힘에 의한 방법, 세제제거 방법, 용매사출 방법, 역상 증발 방법 등 리포좀을 제조하는 기존의 다양한 방법을 사용할 수 있다. 기계적인 힘에 의한 방법은 지질을 얇은 막으로 만들거나 분말상태로 만든 다음 이것을 수용성의 리포좀화 하고자 하는 물질에 가한 후 강한 교반 또는 강한 압력을 가하거나 또는 초음파 등을 이용하여 리포좀을 만드는 방법이다.Method for preparing liposomes can be used a variety of conventional methods for preparing liposomes, such as a method by a conventional mechanical force, detergent removal method, solvent injection method, reverse phase evaporation method. Mechanical force is a method of making lipids into thin films or powders, and then adding them to a substance to be water-soluble liposomes, then applying strong stirring or strong pressure, or making liposomes using ultrasonic waves.

세제제거 방법은 인지질을 세제용액을 이용하여 분산시킨 다음 투석에 의해 세제를 제거하는 방법이며 용매 사출 방법은 인지질을 용매에 녹인 후 수용액에 사출시키는 방법이며 역상 증발 방법은 인지질을 유기용매에 용해시킨 후 친유형 유화를 만들고 용매를 제거하는 방법이다.Detergent removal method is to disperse phospholipid using detergent solution and then remove detergent by dialysis. Solvent injection method is to dissolve phospholipid in solvent and inject it into aqueous solution. Reversed phase evaporation method is to dissolve phospholipid in organic solvent. This is a method of making a lipophilic emulsion and removing the solvent.

본 발명에 의한 리포좀의 제조방법은 상기 방법들을 모두 사용할 수 있으며, 리포좀의 크기 및 내포되는 물질, 용량에 따라 적절한 방법을 선정하는 것이 바람직하다.The method for producing a liposome according to the present invention can be used all of the above methods, it is preferable to select the appropriate method according to the size of the liposomes, the material contained, the dose.

상기 리포좀을 제조하는 단계는 지질, 운반약물, 및 물을 혼합한 후 상기 지질을 수화시키는 단계일 수 있다. The preparing of the liposome may be a step of hydrating the lipid after mixing the lipid, the carrier drug, and water.

상기 리포좀을 제조하는 단계는 안정화제 및 점증제 중 하나 이상을 추가로 혼합한 후 상기 지질을 수화시키는 단계일 수 있다. The preparing of the liposome may be a step of hydrating the lipid after further mixing at least one of a stabilizer and a thickener.

상기 리포좀 제조 방법(점증제를 추가로 포함하는 경우)은 지질, 운반약물, 안정화제, 점증제 및 물을 먼저 혼합할 수 있다. 좀 더 자세하게는 지질을 박막으로 형성시키는 단계, 상기 박막의 지질에 수용성 운반약물, 안정화제, 수용성 점증제 및 물을 혼합한 후 상기 지질을 수화시키는 단계를 포함할 수 있다. The liposome preparation method (when further comprising a thickener) may be first mixed with lipids, carriers, stabilizers, thickeners and water. More specifically, the method may include forming a lipid into a thin film, and mixing the lipid of the thin film with a water-soluble carrier, a stabilizer, a water-soluble thickener, and water to hydrate the lipid.

상기 방법에서는 안정화제, 점증제, 운반약물, 물을 각각 투입하거나 수용액상의 점증제, 안정화제 혹은 수용액상의 운반약물을 사용할 수 있다.In the above method, a stabilizer, a thickener, a carrier drug, or water may be added or a thickener, stabilizer, or aqueous solution carrier may be used.

한편, 상기 리포좀이 운반약물로서 지용성 약물을 함유하는 경우의 예를 들면, 우선, 지질 및 지용성 운반약물을 박막으로 형성시키는 단계, 상기 박막의 지질 및 지용성 운반약물에 수용성 점증제 및 물을 혼합한 후 상기 지질을 수화시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법에 의해 제조된 리포좀은 상기 지용성 운반약물을 비극성부에 내포하고, 상기 점증제가 용해된 수용액을 내부상에 포함할 수 있다. On the other hand, when the liposome contains a fat-soluble drug as a carrier drug, for example, first forming a lipid and a fat-soluble carrier drug in a thin film, a mixture of a water-soluble thickener and water in the lipid and fat-soluble carrier drug of the thin film And then hydrating the lipid. The liposome prepared by the method may contain the fat-soluble carrier drug in a nonpolar portion and include an aqueous solution in which the thickener is dissolved.

상기 수화는 물에 상기 지질을 다중 라멜라 베지클(multi-lamellar vesicle, MLV)로 분산시켜 수화시키는 것이 바람직하다. The hydration is preferably to hydrate by dispersing the lipid in a multi-lamellar vesicle (MLV) in water.

상기 수화단계에서 혼합용액의 교반속도나 시간에 대해 특별한 제한이 있는 것은 아니다. There is no particular limitation on the stirring speed or time of the mixed solution in the hydration step.

상기 수화단계는 상기 지질을 다중 라멜라 베지클(multi-lamellar vesicle, MLV)로 분산시켜 수화시키기 전에 박막의 지질을 수용성 운반약물, 점증제 및 물에 혼합한 후 초음파처리 또는 기계적 교반을 할 수 있다. 이것에 의해 반응기 내부에 박막형태로 붙어있는 지질이 분리되어 수용액과 쉽게 혼합되어 수화될 수 있다. The hydration step may be sonicated or mechanically agitated after mixing the lipid of the thin film with a water-soluble carrier, thickener and water before dispersing the lipid into a multi-lamellar vesicle (MLV) to hydrate. . This separates the lipids attached in the form of a thin film inside the reactor and can be easily mixed with an aqueous solution to hydrate.

상기 수화단계를 인지질의 경우를 예로 들어 좀 더 구체적으로 상술한다. 인지질은 음이온성, 또는 양친성분자인 극성의 머리 부분과 비극성의 탄화수소 사슬로 되어있다. 지질이 자발적으로 구형을 형성하는 것은 탄화수소 사슬 사이의 소수성 상호작용과 친수성 분자단의 정전기적 척력 때문이다. 인지질의 머리 부분에 수화되는 물분자의 수와 물-지질 상호작용의 세기가 리포좀의 형성과 성질에 영향을 미치게 된다. The hydration step will be described in more detail with the example of phospholipid. Phospholipids are composed of anionic or amphiphilic polar heads and nonpolar hydrocarbon chains. The spontaneous spherical formation of lipids is due to hydrophobic interactions between hydrocarbon chains and the electrostatic repulsion of hydrophilic molecular groups. The number of water molecules hydrated in the head of phospholipids and the strength of the water-lipid interactions affect the formation and properties of liposomes.

이러한 형성과정을 통해 수용성인 운반약물을 사용하는 경우, 수용성 점증제와 수용성 운반약물이 물에 용해되어 수용액으로 존재하고, 상기 수용액이 리포좀의 내부상에 내포하게 된다.In the case of using a water-soluble carrier drug through this formation process, the water-soluble thickener and the water-soluble carrier drug are dissolved in water to exist as an aqueous solution, and the aqueous solution is contained in the inside of the liposome.

한편, 지용성 운반약물의 경우는 운반약물이 비극성부에 존재하고 내부 수용액에는 점증제만이 용해되어 존재한다. Meanwhile, in the case of a fat-soluble carrier drug, the carrier drug is present in the non-polar part and only the thickener is dissolved in the internal aqueous solution.

본 발명에서 사용될 수 있는 점증제는 리포좀 내부의 수용액의 점도를 증가시켜 내포된 운반약물의 방출을 최소화하고, 리포좀을 안정한 상태로 유지시킬 수 있다. 상기 수용액의 점도를 증가시키는 경우 점도가 1~55cps, 바람직하게는 1~20cps범위일 수 있다. 상기 수용액에 용해되어 있는 점증제의 농도가 1~10%, 바람직하게는 1~5%범위일 수 있다. 상기 범위에서 리포좀이 시간변화에 따른 크기 변화가 작아 보다 안정적인 구조를 유지할 수 있다. Thickeners that can be used in the present invention can increase the viscosity of the aqueous solution inside the liposomes to minimize the release of the contained carrier drug, and keep the liposomes in a stable state. When increasing the viscosity of the aqueous solution, the viscosity may be in the range of 1 to 55 cps, preferably 1 to 20 cps. The concentration of the thickener dissolved in the aqueous solution may be 1 to 10%, preferably 1 to 5% range. In the above range, the liposome may maintain a more stable structure due to the smaller size change with time.

상기 지질은 지방, 인지질, 스테로이드 및 카로틴 중 하나 이상인 것을 사용할 수 있다. The lipid may be used at least one of fat, phospholipids, steroids and carotene.

상기 점증제는 수용성 고분자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 수용성 고분자로는 폴리비닐알코올, 카르복시비닐폴리머, 아크릴비닐폴리머, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 산탄검, 로카스트빈검, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 점증제로는 폴리비닐알코올(PVA)이 가장 바람직하다.
It is preferable that the thickener use a water-soluble polymer. As the water-soluble polymer, polyvinyl alcohol, carboxyvinyl polymer, acryl vinyl polymer, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, xanthan gum, locust bean gum, or a mixture thereof may be used. As the thickener, polyvinyl alcohol (PVA) is most preferred.

마이크로 구조체의 제조단계Manufacturing Step of Micro Structure

상기 단계는 수화된 리포좀과 생체적합성 물질을 혼합하고 건조시켜 구조체를 제조하는 단계이다.The step is to prepare a structure by mixing and drying the hydrated liposomes and the biocompatible material.

예를 들면, 상기 리포좀을 제조하는 단계는 박막의 지질에 운반약물, 안정화제, 점증제 및 물을 혼합한 후 상기 지질을 수화시키는 단계로서 첨가되는 안정화제는 리포좀 제조시 첨가되는 리피드 질량 대비 1.1배에서 40배까지 가능하며, 안정화제의 첨가량은 특별히 제한된 것이 아니며 리포좀 제조 방법에 따라 가장 최적화된 비율을 찾는 것이 바람직하다.        For example, the preparing of the liposome may be performed by mixing a carrier drug, a stabilizer, a thickener, and water with a thin film of lipid, followed by hydration of the lipid, and adding a stabilizer to the lipid mass added in preparing the liposome. It is possible to be up to 40 times in the pear, the addition amount of the stabilizer is not particularly limited and it is desirable to find the most optimized ratio according to the liposome preparation method.

상기 리포좀의 함량은 건조 후 전체 구조체의 질량 대비 0.0001~100 %로 바람직하게는 3~70 %이다. 리포좀의 함량은 전달하는 약물의 농도와 마이크로 구조체의 형태에 따라 다양하게 변화할 수 있으며, 위의 함량에 제한되지 않고 미량의 리포좀이라도 함유되는 모든 경우를 포함한다. 마이크로 구조체의 구성 물질은 크게 리포좀, 생체적합성 물질, 안정화제 등을 포함하며 그들의 조성비는 전달하고자 하는 형태 혹은 방식에 따라 다양하게 변화할 수 있다. The content of the liposome is 0.0001 to 100% relative to the mass of the entire structure after drying is preferably 3 to 70%. The content of liposomes may vary depending on the concentration of the drug to be delivered and the form of the microstructures, and is not limited to the above content, and includes all cases containing even a small amount of liposomes. The constituent materials of the microstructure largely include liposomes, biocompatible materials, stabilizers and the like, and their composition ratios may vary depending on the form or method to be delivered.

상기 마이크로 구조체는 상기 혼합물을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 구조체 제조방법은 종래 공지된 방법들을 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 나노 디바이스 앤드 시스템즈사에 의해 제안된 일본특허출원공개 제2005154321호 ; 및 “Sugar Micro Needles as Transdermic Drug Delivery System”(Biomedical Microdevices 7:3, 185-188, 2005)를 참고할 수 있다. 또한, 포토리소그래피(photolithography)로 주형을 만들어 생분해성 폴리머 마이크로니들을 제조하는 방법(Biodegradable polymer microneedles: Fabrication, mechanics and transdermal drug delivery, Journal of Controlled Release 104, 51-66, 2005)을 참고할 수 있다.The microstructures can be formed using the mixture. The structure manufacturing method can be used conventionally known methods without limitation. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005154321 proposed by Nano Devices and Systems; And “Sugar Micro Needles as Transdermic Drug Delivery System” (Biomedical Microdevices 7: 3, 185-188, 2005). See also Biodegradable polymer microneedles (Fabrication, mechanics and transdermal drug delivery, Journal of Controlled Release 104, 51-66, 2005) by making a template by photolithography.

또한, 공지된 소프트 리소그래피(soft lithography) 기술로 PDMS(polydimethylsiloxane)와 같은 탄성체 몰드를 제조하여 이를 리포좀-마이크로 구조체의 제조에 이용할 수 있다. PDMS 몰드를 제조하는 기술은 일종의 플라스틱 가공기술로서 캐스팅(casting), 인젝션(injection), 핫-엠보싱(hot-embossing) 등의 다양한 방법으로 원하는 몰딩구조를 얻을 수 있다. 예를 들면, 실리콘웨이퍼, 글래스 등의 기판상에 감광물질을 코팅하고 포토마스크를 이용하여 패터닝하면 결과적으로 마스터(master)가 만들어진다. 이를 주형으로 PDMS를 캐스팅하고 소결시키면, 스탬프 기능을 하는 PDMS몰드를 완성할 수 있다.In addition, an elastomer mold such as polydimethylsiloxane (PDMS) may be prepared by a known soft lithography technique and used for preparing a liposome-micro structure. The technique of manufacturing PDMS mold is a kind of plastic processing technique, and the desired molding structure can be obtained by various methods such as casting, injection, and hot-embossing. For example, when a photosensitive material is coated on a substrate such as silicon wafer or glass and patterned using a photomask, a master is formed as a result. Casting and sintering the PDMS as a mold can complete the PDMS mold functioning as a stamp.

좀 더 구체적으로, 본 발명에서 상기 마이크로 구조체를 제조하는 단계는 상기 리포좀과 생체 적합성 물질의 혼합물을 마이크로 몰드의 구멍(cavity)에 주입하고 건조하는 단계 ; 및 상기 마이크로 몰드를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.More specifically, the step of preparing the microstructure in the present invention comprises the steps of injecting and drying the mixture of the liposomes and biocompatible materials into the cavity (cavity) of the micro mold; And removing the micro mold.

도 5는 본 발명에서 리포좀-마이크로 구조체를 제조하는 단계를 도시한 개략도이다. 도 5를 참조하면, 상기 방법은 (a) 마이크로 몰드를 제공하고, (b) 상기 리포좀과 생체적합성 물질의 혼합물을 상기 마이크로 몰드상에 공급하고, (c) 상기 혼합물을 몰드에 형성된 구멍에 주입하고, (d) 이를 건조하고, 및 (e) 상기 몰드를 제거하는 단계를 포함한다. Figure 5 is a schematic diagram showing the step of preparing a liposome-micro structure in the present invention. Referring to FIG. 5, the method includes (a) providing a micro mold, (b) feeding a mixture of liposomes and biocompatible materials onto the micro mold, and (c) injecting the mixture into a hole formed in the mold. (D) drying it, and (e) removing the mold.

이하에서 실시예를 들어 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명할 것이나, 이러한 실시예들은 본 발명의 보호범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples should not be construed as limiting the protection scope of the present invention.

실시예Example 1 One

둥근 플라스크에 클로로포름 5ml을 넣고 여기에 인지질 (Soybean phosphatidylcholine (PC)) 100mg과 형광 lipid (phosphatidylethanolamine rhodamine)을 가하여 녹였다. 이어서 플라스크를 회전 증발기에 넣고 밤새 클로로포름을 모두 증발시키면 플라스크 바닥에 박막이 생성되고, 약 30분간 오븐 또는 인큐베이터에 넣어 남아 있는 소량의 클로로포름을 모두 제거하였다. 이렇게 제조된 박막에 모델 약물인 칼세인(calcein)과 안정화제인 트리할로즈(trehalose) 를 넣었다. 이때 칼세인 용액의 농도는 20mM이며 첨가된 트리할로즈의 농도는 50-400mM 이다. 칼세인-트리할로즈 용액 10ml을 넣고 플라스크 바닥에 붙어 있는 지질들을 1시간 동안 모두 수화시켜 멀티-라멜라 베지클( Multi lamella vesicle) 리포좀을 수득하였다. 이렇게 수득한 리포좀과 카르복시메틸셀룰로오즈(CMC)를 섞은 혼합용액을 제조하였다.이때 제조된 리포좀의 함량은 건조된 전체 구조체의 질량대비 3% 이다. 5 ml of chloroform was added to the round flask and dissolved in 100 mg of phospholipid (Soybean phosphatidylcholine (PC)) and fluorescent lipid (phosphatidylethanolamine rhodamine). The flask was then placed in a rotary evaporator to evaporate all of the chloroform overnight, resulting in a thin film at the bottom of the flask, which was placed in an oven or incubator for about 30 minutes to remove any remaining chloroform. The thin film thus prepared was charged with a model drug calcein (calcein) and stabilizer trihalose (trehalose). The concentration of calcein solution is 20mM and the concentration of added trihalose is 50-400mM. 10 ml of calcein-trihalose solution was added and the lipids attached to the bottom of the flask were hydrated for 1 hour to obtain a Multi lamella vesicle liposome. Thus prepared liposome and carboxymethyl cellulose (CMC) mixed solution was prepared. The content of the prepared liposome is 3% of the total weight of the dried structure.

이어서, PDMS 마이크로 몰드에 상기 혼합용액을 공급한 후 centrifuge 공정을 이용하여 혼합용액을 몰드에 형성된 구멍에 주입하였다. 3시간 동안 25℃ 에서 건조시킨 후 몰드를 제거하여 리포좀-마이크로 구조체를 수득하였다.
Subsequently, the mixed solution was supplied to the PDMS micro mold, and then the mixed solution was injected into the hole formed in the mold using a centrifuge process. After drying for 3 hours at 25 ° C., the mold was removed to obtain a liposome-micro structure.

실시예Example 2 2

실시예 1에서 리포좀의 함량을 15%로 하여 혼합용액을 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하였다. Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the mixed solution was prepared with a liposome content of 15%.

실시예Example 3 3

실시예 1에서 리포좀의 함량을 30%로 하여 혼합용액을 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the mixed solution was prepared with a liposome content of 30%.

실시예Example 4 4

실시예 1에서 리포좀의 함량을 60%로 하여 혼합용액을 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the mixed solution was prepared with a liposome content of 60%.

비교예Comparative example 1 One

상기 실시예 1과 달리 리포좀을 첨가하지 않고 카르복시메틸셀룰로오즈(CMC) 을 이용하여 마이크로 구조체를 제조하였다.
Unlike Example 1, microstructures were prepared using carboxymethylcellulose (CMC) without adding liposomes.

도 6은 실시예 1과 비교예 1에서 수득한 마이크로 구조체의 SEM 이미지이다. 도 6을 참고하면, 리포좀을 함유하여 제조한 실시예 1의 형상이 이를 함유하지 않은 비교예 1의 형상과 동일함을 확인할 수 있다.
6 is an SEM image of the microstructures obtained in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. Referring to Figure 6, it can be seen that the shape of Example 1 prepared by containing a liposome is the same as the shape of Comparative Example 1 does not contain it.

도 7은 실시예 1 ~4에서 수득한 리포좀-마이크로 구조체의 형광현미경의 이미지이다. 도 7을 참고하면, 리포좀의 함량이 높은 실시예 4가 가장 붉은 색을 나타내고 있음을 확인할 수 있는데, 이것은 실시예 4가 실시예 1~3보다 더 많은 리포좀을 골격에 함유하고 있음을 나타낸다.
7 is an image of a fluorescence microscope of liposome-microstructures obtained in Examples 1-4. Referring to FIG. 7, it can be seen that Example 4 having a high content of liposomes shows the most red color, which indicates that Example 4 contains more liposomes in the skeleton than Examples 1-3.

도 8은 실시예 1에서 제조된 리포좀(a)과 이를 이용해 마이크로 구조체를 제조한 후 다시 재용해시킨 리포좀(b)의 TEM 사진이다. 도 7을 참조하면, 재용해된 후에도 리포좀(b)의 형상이 파괴되지 않고 그대로 유지하고 있음을 확인할 수 있다.FIG. 8 is a TEM photograph of liposomes prepared in Example 1 and liposomes prepared after re-dissolving after preparing microstructures using the same. Referring to FIG. 7, it can be seen that even after re-dissolution, the shape of the liposome (b) is maintained without being destroyed.

Claims (14)

구조체의 골격물질이 운반약물을 함유한 리포좀을 포함하는 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체.A liposome-micro structure, characterized in that the backbone of the construct comprises a liposome containing a carrier drug. 제 1항에 있어서, 상기 리포좀-마이크로 구조체는 상기 리포좀 및 생체적합성 물질을 혼합 건조하여 형성된 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체.The liposome-micro structure according to claim 1, wherein the liposome-micro structure is formed by mixing and drying the liposome and the biocompatible material. 제 1항에 있어서, 상기 리포좀은 트레할로스, 글루코스, 말토스, 락토스, 락툴로스, 프럭토스, 투라노스, 멜리토스, 멜레지토스, 덱스트란, 소르비톨, 크실리톨, 팔라티니트 또는 만니톨을 중 하나 이상의 안정화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체.The method of claim 1, wherein the liposome is a trehalose, glucose, maltose, lactose, lactulose, fructose, turanose, melitose, melezitose, dextran, sorbitol, xylitol, palatinit or mannitol A liposome-micro structure, characterized in that it comprises one or more stabilizers. 제 1항에 있어서, 상기 리포좀은 내부상의 점도를 증가시킬 수 있는 점증제를 추가로 포함하고, 상기 점증제로는 폴리비닐알코올, 카르복시비닐폴리머, 아크릴비닐폴리머, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 산탄검, 로카스트빈검, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트, 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체로 이루어진 군으로 선택된 하나 이상의 수용성 고분자인 것을 징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체.The method of claim 1, wherein the liposome further comprises a thickener capable of increasing the viscosity of the internal phase, wherein the thickener polyvinyl alcohol, carboxyvinyl polymer, acryl vinyl polymer, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, Xanthan gum, locust bean gum, ethylene-vinylacetate polymer, acrylic substituted cellulose acetate, non-degradable polyurethane, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, poly (vinyl imidazole), chlorosulfonate, polyolefin (chlorosulphonate polyolefins), polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), polymethacrylate, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), ethylcellulose (EC), hydroxypropylcellulose (HPC), carboxy A combination of methylcellulose, cyclodextrin, and the monomers that form these polymers Liposomes of the group consisting of a polymer to be the selected of one or more water-soluble polymers ranging in-microstructures. 제 1항에 있어서, 상기 리포좀은 기계적 강도를 높이기 위해 트레할로스, 글루코스, 말토스, 락토스, 락툴로스, 프럭토스, 투라노스, 멜리토스, 멜레지토스, 덱스트란, 소르비톨, 크실리톨, 팔라티니트, 만니톨, 폴리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 폴리(락타이드-코-글리코라이드), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리카프로락톤(polycaprolactone),폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트, 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 혹은 둘 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체.The method of claim 1, wherein the liposome is trehalose, glucose, maltose, lactose, lactulose, fructose, turanose, melitose, melezitose, dextran, sorbitol, xylitol, pallati to increase the mechanical strength Nits, mannitol, poly (lactide), poly (glycolide), poly (lactide-co-glycolide), polyanhydride, polyorthoester, polyetherester, Polycaprolactone, polyesteramide, poly (butyric acid), poly (valeric acid), polyurethane, polyacrylate, ethylene-vinylacetate polymer, acrylic substituted cellulose acetate, non-degradable poly Urethane, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl fluorolide, poly (vinyl imidazole), chlorosulfonate, chlorosulphonate polyolefins, polyethyl Ethylene oxide, polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), polymethacrylate, hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), ethyl cellulose (EC), hydroxypropyl cellulose (HPC), carboxymethyl cellulose Liposome-micro structure, characterized in that consisting of one or two or more materials selected from the group consisting of cyclodextrin and a copolymer of monomers forming such a polymer. 제 1항에 있어서, 상기 리포좀은 운반물질을 함유한 채로 상기 구조체의 골격을 형성하고, 상기 구조체가 생체에 삽입되면 상기 리포좀은 내부에 운반약물을 함유한 채로 용해되어 약물을 전달하는 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체.The method of claim 1, wherein the liposomes form a skeleton of the structure with a carrier material, and when the structure is inserted into the living body, the liposomes are dissolved with a carrier drug therein to deliver a drug. Liposome-microstructure. 제 1항에 있어서, 상기 리포좀은 수용성 운반약물을 내부상에 함유하고 지용성 약물을 비극성부에 함유하는 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체.The liposome-microstructure according to claim 1, wherein the liposome contains a water-soluble carrier drug and an oil-soluble drug in a nonpolar part. 제 1항에 있어서, 상기 리포좀의 함량이 건조 후 니들의 전체 중량대비 0.0001~100%인 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체.The liposome-microstructure according to claim 1, wherein the content of the liposome is 0.0001 to 100% of the total weight of the needle after drying. 제 2항에 있어서, 상기 생체적합성 물질은 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란 폴리락타이드, 폴리글리코라이드(PGA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 풀루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스, 싸이클로덱스트린 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체 및 및 셀룰로오스의 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체.According to claim 2, wherein the biocompatible material is hyaluronic acid (hyaluronic acid), alginic acid (alginic acid), pectin, carrageenan, chondroitin (sulfate), dextran (sulfate), chitosan, polylysine (polylysine) , Collagen, gelatin, carboxymethyl chitin, fibrin, agarose, pullulan polylactide, polyglycolide (PGA), polylactide-glycolide copolymer (PLGA), hyaluronic acid ), Alginic acid, pectin, carrageenan, chondroitin (sulfate), dextran (sulfate), chitosan, polylysine, collagen, gelatin, carboxymethyl chitin, fibrin, agarose, Pullulan polyanhydride, polyorthoester, polyetherester, polycaprolactone, polyesteramide, poly (butyric acid), Li (valeric acid), polyurethane, polyacrylate, ethylene-vinylacetate polymer, acrylic substituted cellulose acetate, non-degradable polyurethane, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, poly (vinyl imidazole), Chlorosulphonate polyolefins, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), polymethacrylate, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), ethylcellulose (EC), hydroxypropyl A liposomal-microstructure, characterized in that it is at least one selected from the group consisting of cellulose (HPC), carboxymethylcellulose, cyclodextrin and copolymers of these polymers and cellulose. 운반약물을 내부에 함유한 리포좀을 제조하는 단계 ; 및 상기 리포좀과 생체 적합성 물질을 혼합한 후 마이크로 구조체를 제조하는 단계를 포함하는 리포좀-마이크로 구조체의 제조방법.Preparing a liposome containing a carrier drug therein; And preparing a microstructure after mixing the liposome and the biocompatible material. 제 10항에 있어서, 상기 리포좀을 제조하는 단계는 지질, 운반약물, 및 물을 혼합한 후 상기 지질을 수화시키는 단계인 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체의 제조방법.The method of claim 10, wherein the preparing of the liposome is a step of hydrating the lipid after mixing the lipid, the carrier drug, and the water. 제 11항에 있어서, 상기 리포좀을 제조하는 단계는 안정화제 및 점증제 중 하나 이상을 추가로 혼합한 후 상기 지질을 수화시키는 단계인 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체의 제조방법.The method of claim 11, wherein the preparing of the liposome is a step of hydrating the lipid after further mixing at least one of a stabilizer and a thickener. 제 10항에 있어서, 상기 마이크로 구조체를 제조하는 단계는 상기 리포좀, 상기 생체 적합성 물질을 혼합하는 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체의 제조방법.The method of claim 10, wherein the preparing of the microstructures comprises mixing the liposomes and the biocompatible material. 제 10항에 있어서, 상기 마이크로 구조체를 제조하는 단계는 상기 리포좀과 생체 적합성 물질의 혼합물을 마이크로 몰드의 구멍(cavity)에 주입하고 건조하는 단계 ; 및 상기 마이크로 몰드를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리포좀-마이크로 구조체의 제조방법.

The method of claim 10, wherein preparing the microstructure comprises: injecting a mixture of liposomes and biocompatible materials into a cavity of a micro mold and drying the microstructure; And removing the micro mold.

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