KR20160119679A

KR20160119679A - 단백질 또는 펩타이드 전달용 용해성 마이크로니들

Info

Publication number: KR20160119679A
Application number: KR1020150159966A
Authority: KR
Inventors: 심우선; 이선화; 황영민; 강내규
Original assignee: 주식회사 엘지생활건강
Priority date: 2015-04-06
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2016-10-14
Also published as: TWI767886B; TW201714610A

Abstract

본 발명은 단백질의 안정성이 확보되고, 단백질의 피부 전달율을 향상시킬 수 있는, 단백질 피부 투여 시스템에 관한 것으로, 단백질, 특히 성장인자를 포함하는 마이크로파티클이 첨가된 마이크로니들인 것을 기술적 특징으로 한다. 본 발명은 단백질, 특히 성장인자의 안정성이 확보되고, 피부 투과량이 향상된, 단백질 피부 투여용 마이크로니들을 제공한다. 본 발명은 또한 단백질의 구조 변형을 유발하지 않고, 안정적으로 피부에 전달될 수 있는 피부 투여용 마이크로니들을 제공한다. 본 발명은 또한 이러한 마이크로니들을 이용하는 것을 특징으로 하는 성장인자의 피부 투여 방법을 제공한다.

Description

단백질 또는 펩타이드 전달용 용해성 마이크로니들 {Soluble Microneedle for protein or peptide delivery}

본 발명은 용해성 마이크로니들에 관한 것으로, 구조 안정성이 좋지 않아 변성을 유발하기 쉬운 단백질 또는 펩타이드를 안정적으로 피부에 전달할 수 있는, 피부 투여 시스템에 관한 것으로, 불안정한 단백질 또는 펩타이드의 안정성을 개선한 피부 투여 시스템에 관한 것이다.

최근 피부 상태(예를 들어, 주름, 탄력 등) 개선을 위해 성장 인자(epidermal growth factor(EGF), human growth hormone(hGH), transforming gowth factor α and β(TGF- α, -β), Fibroblast growth factor 1 and 2 (FGF-1, -2), Keratinocyte growth factor(KGF), Hepatocyte growth factor(HGF), Platelet derived growth factor(PDGF) 등) 등을 포함한 다양한 단백질 및 펩타이드가 개발되고 있으며, 이러한 단백질 및 펩타이드를 포함한 다양한 화장품이 개발되어 출시되고 있다.

예를 들어, EGF는 인체의 자연적인 상처치유 과정에서 새살(육아조직)을 돋게 하고 혈관을 재생시키는 몸 안의 상처치유 물질로, 노화 현상에 효과를 발휘할 수 있어, 최근 EGF 성분을 함유하는 화장품 개발이 이루어지고 있다.

그러나, 특히 이들 성장 인자들은 짧은 생물학적인 반감기와 지속적인 안정성의 부족으로 인해 일반 화장품 제형에 포함될 때 변성되어 그 효과를 발휘하기 곤란한 경우가 종종 보고되고 있다. 이러한 불안정한 단백질의 안정성을 개선하기 위하여 마이크로파티클(microparticle) 또는 리포좀(liposome) 등과 같은, encapsulation 방법을 이용하는 경우가 있다. 그러나 이러한 방법들은 파티클과 리포좀의 크기가 커서(수십~수백 nm, 혹은 수 ㎛ 이상) 피부 도포만으로 피부 내로 직접 흡수되기 어려운 점이 있다.

다음으로, 이러한 피부 상태 개선을 위한 단백질들은 함유량의 증가만으로 목적하는 효과를 증대시키기 어려운 경우가 대부분이다. 즉, epidermal growth factor(EGF), human growth hormone 등은 활성단백질 성분의 일종으로 함유량보다는 활성도가 더욱 중요하며, 아무리 함유량을 증가시킨다고 하더라도 활성도가 없는 경우에는 목적으로 하는 효과를 얻기 어렵다.

또한, 피부에 대한 유익하고 유용한 물질은 실제 제품으로 효능을 나타내기 위하여 제품 사용 시에 각질층을 통과하여 표피층에서 진피층까지 침투해야만 그 효과를 나타낼 수 있으며, 피부 전체에 고르게 전달될 수 있는 방법이 필요하다. 기존에 Surfactant 등을 이용하여 투과성을 향상 시키는 방법이 존재 하지만 투과 향상 효과가 미미하고, 피부장벽을 연화시키는 단점이 있었다.

이에 본 발명의 발명자들은 피부 개선 효과를 나타낼 수 있는 다양한 단백질 성분들을 피부에 전달할 수 있고, 효과를 증대시킬 수 있는 방안에 대해 연구하기에 이르렀다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 피부 상태 개선을 위한 여러가지 단백질 성분, 특히 성장 인자들을 안정적으로 피부 내로 전달할 수 있는 단백질 투여 시스템 및 이러한 시스템을 제조하는 방법, 이러한 시스템을 이용하여 피부 내로 단백질(특히, 성장인자)를 투여하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 단백질 또는 펩타이드가 함유된 마이크로파티클을 포함하는 마이크로니들을 제공하며, 보다 바람직하게, 상기 마이크로니들을 형성하는 물질은 피부 내에서 용해되어 마이크로니들의 피부 적용 시 마이크로니들이 용해 또는 붕괴됨으로써 마이크로니들의 내부에 포함된 마이크로파티클이 신속이 피부 내로 나오게 되며, 내부에 포함된 마이크로파티클은 소수성 코어 형성 고분자를 포함하고 있어 단백질 또는 펩타이드를 안정적으로 피부로 전달할 수 있게 된다.

본 발명자들은 다양한 투여 시스템을 연구하였으며 어떠한 시스템도 상기 언급한 단백질 또는 펩타이드, 특히 성장인자의 피부 전달 시 발생하는 여러 가지 문제점을 동시에 해결하기가 쉽지 않았다. 본 발명자들은 여러 노력 끝에 용해성(soluble) 마이크로니들 내에 단백질을 포함하는 마이크로파티클을 함침시킴으로써 단백질을 효과적으로 피부내로 전달할 수 있다는 놀라운 발명을 하였다. 단백질이 봉입된 마이크로파티클을 용해성 마이크로니들에 함침시켜 피부에 적용하게 되면, 마이크로니들에 의해 통증 없이 피부 내로 단백질이 투과되고, 마이크로니들이 피부 내 수분에 의해 용해되면서 단백질 성분이 봉입된 마이크로파티클이 피부 내로 전달된다. 피부 내로 전달된 마이크로파티클로부터 단백질성분, 특히 성장인자가 방출됨으로써 효과적으로 피부내로 전달 할 수 있다.

본 명세서에 사용된 성장인자는 성장 호르몬을 포함할 수 있다.

위와 같은 과제를 달성하기 위해, 마이크로니들은 피부 내에서 용해성이어야 하며, 용해성 마이크로니들을 형성하기 위해서 히얄루로닉산 (Hyaluronic acid), 소디움-카르복시메틸 셀룰로오스 (Na-CMC, Sodium carboxymethyl cellulose), 비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알코올(Poly vinyl alcohol), 및 폴리비닐피릴리돈(Poly vinyl pyrrolidone) 등의 수용성 고분자; 자일로즈(Xylose), 수크로스(Sucrose), 말토오스(Maltose), 락토오스(Lactose), 트레할로스(Trehalose) 등의 당류; 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 특히, 마이크로니들의 피부 투과 강도, 피부 내에서의 용해속도 등을 종합적으로 고려하면 히얄루로닉산 (Oligo-Hyaluronic acid), 소디움-카르복시메틸 셀룰로오스 (Na-CMC, Sodium carboxymethyl cellulose), 및 당류 (saccharide) (더욱 바람직하게는, 트레할로스(Trehalose))의 혼합물이 더욱 바람직하며, 후술하는 글리세린(Glycerine)까지 혼합된 것이 더욱더 바람직하다. 바람직하게, 본 발명에 따른 마이크로니들은 단백질, 특히 성장인자를 함유하는 마이크로파티클 및 마이크로니들을 형성하는 상기 언급된 성분들 이외에 가소제, 계면활성제, 보존제, 항염제 등을 추가적으로 포함할 수 있다.

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

본 발명에 있어, 상기 단백질과 함께 마이크로파티클을 형성하는 물질은 마이크로니들의 제조 과정에서 단백질의 구조 변형을 유발하지 않고 안정하게 포접할 수 있는 물질이어야 한다. 특히, 상기 마이크로파티클을 형성하는 물질은 소수성 코어를 형성할 수 있어 단백질의 구조 변형없이 안정성을 제공할 수 있어야 한다.

이러한 마이크로파티클을 형성하는 물질로는 소수성 코어를 형성할 수 있는 고분자가 사용될 수 있으며, 서방성 고분자로는 폴리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 폴리(락타이드-코-글리코라이드), 폴리안하이드라이드, 폴리오르쏘에스테르, 폴리에테르에스테르, 폴리카프로락톤, 모노-메톡시 폴리에틸렌글리콜-폴리카프로락톤 (MPEG-PCL), 폴리에스테르아마이드, 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 또는 이들의 공중합체와 같은 생분해성 고분자; 및 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 또는 이들의 공중합체와 같은 비-생분해성 고분자가 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

단백질, 특히 성장인자의 안정화 및 피부 내에서의 방출성 등을 종합적으로 고려할 때, 상기 소수성 코어 형성 고분자는 폴리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 및 폴리(락타이드-코-글리코라이드) 중 어느 하나 이상과 모노-메톡시 폴리에틸렌글리콜-폴리카프로락톤 (MPEG-PCL)의 혼합물인 것이 더욱더 바람직하다.

이러한 마이크로파티클은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한 매트릭스(matrix) 타입일 수도 있으며, 레저보어(reservoir) 타입일 수도 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 마이크로파티클은 본 발명이 속한 분야에서 잘 알려진 다양한 방법들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 용매 교환법(Solvent exchange method), 용매 증발법(Solvent evaporation method), 멤브레인 투과법 (Membrane dialysis method), 분무 건조법(Spray drying method) 등을 이용하여 본 발명에서 이용할 수 있는 마이크로파티클을 제조할 수 있다. 예를 들어, 문헌 Journal of Controlled Release 70 (2001) 1-20 및 International Journal of PharmTech Research, 3(2011) 1242-1254에 기재된 방법들이 이용될 수 있다. 바람직하게는 일반적인 emulsification and solvent evaporation 방법에 의해 제조될 수 있다.

바람직하게, 본 발명에 따른 마이크로파티클의 직경은 0.01 내지 10 μm이다. 파티클 크기가 10 μm 초과이면 마이크로니들에 함침 시 needle의 강도가 약해져 피부투과가 어려워진다. 본 발명에 따른 마이크로파티클의 직경은 레이저광산란(LLS) 방법에 의해 측정되며, 예를 들어, Malvern사의 Zetasizer 2000 ^TM을 이용해 측정된다.

바람직하게, 본 발명의 마이크로파티클은 단백질 또는 펩타이드를 마이크로파티클 총 중량 대비 0.01 내지 20 중량% 함유하며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량% 함유한다. 또한, 본 발명의 마이크로니들은 이러한 마이크로파티클을 마이크로니들 총 중량 대비 0.05 내지 10 중량% 함유하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5중량% 함유한다.

본 발명에서 사용할 수 있는 단백질은 특히, 성장인자(growth factor) 또는 성장 호르몬이 바람직하다. 상기 성장인자 또는 성장 호르몬은 세포의 성장, 증식 및 분화에 관여하는 단백질로, 특히 선택적인 조직 또는 장기의 적합성과, 전달과정에서 단백질 구조의 변성 유발 등으로 인해 적절한 전달체 또는 전달방법에 대한 마련이 필요하였다. 본 발명은 단백질 중에서 특히 성장인자(growth factor) 및/또는 성장 호르몬 (human growth hormone) 전달에 마이크로파티클을 마이크로니들에 적용함으로써 성장인자 및 성장 호르몬 전달에 효과적이라는 사실을 수 많은 연구 결과 확인하게 되었다.

상기 성장인자는 뼈 형성 단백질(bone morphogenetic protein, BMP), 섬유아세포 성장 인자(fibroblast growth factor, FGF), 혈 관 내피 성장 인자(vascular endothelial growth factor, VEGF), 신경 성장 인자(nerve growth factor, NGF), 표피 성장 인자 (epidermal growth factor, EGF), 인슐린 성장 인자 insulinlike growth factor, IGF), 형질 전환 성장 인자(trans-forming growth factor-αand -β, TGF-α, -β), 뇌 유래 신경 영양 인자(brain-derived neutrophic factor, BDNF), 혈소판 유래 성장 인자(plateletderived growth factor, PDGF), 태반 성장 인자(placental growth factor, PlGF), 간세포 성장 인자(hepatocyte growth factor, HGF), 섬유아세포 성장 인자 (Fibroblast growth factor 1 and 2,FGF-1, -2), 케라틴세포 성장 인자(Keratinocyte growth factor, KGF) 및 이들의 유사체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다

본 명세서에서 사용된 유사체는 상기 단백질들과 80 %의 서열 상동성을 갖는 경우를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 85%의 서열 상동성, 더욱 바람직하게는 90% 의 서열 상동성을 갖는 단백질 유사체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 위와 같은 마이크로니들이 부착되어 있는 단백질의 투여용 (전달용) 마이크로니들 패치(patch) 시스템을 제공한다.

본 발명은 또한 (S1) 앞서 언급한 소수성 코어 형성 고분자를 이용하여 단백질이 함유된 마이크로파티클을 제조하는 단계 및 (S2) 피부 내 용해성 물질을 이용하여 상기 마이크로파티클을 함유하는 마이크로니들을 제조하는 단계를 포함하는, 단백질의 구조의 불안정성 또는 단백질의 aggregation이 개선된 단백질 함유 마이크로니들의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 마이크로니들을 이용하는 것을 특징으로 하는 피부 투과량이 높고, 안정성이 우수한 단백질 피부 투여 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 단백질, 바람직하게는 성장인자 혹은 성장 호르몬, 더욱 바람직하게는 EGF, TGF-β 혹은 hGH 를 함유하는 마이크로파티클을 포함하는, 마이크로니들의 주름 개선 용도를 제공한다.

본 발명은 단백질, 특히 성장인자의 안정성이 확보되고, 피부 투과량이 향상된, 단백질 피부 투여용 마이크로니들을 제공한다. 본 발명은 또한 단백질의 구조 변형을 유발하지 않고, 안정적으로 피부에 전달될 수 있는 피부 투여용 마이크로니들을 제공한다.

즉 본 발명은 일반 화장료 제형에 포함시킬 때 유발될 수 있는, 단백질들 간의 aggregation이 발생하지 않고, 안정적으로 피부 내로 단백질을 전달할 수 있는 단백질의 피부 전달 시스템을 제공한다.

본 발명은 또한 이러한 마이크로니들을 이용하는 것을 특징으로 하는 성장인자의 피부 투여 방법을 제공한다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로니들을 제조하는 여러 방법 중 일 예를 보여주는 도면이다. 용해성 마이크로니들은 solution casting 방법으로 제조될 수 있으며, solution을 mold에 casting하여 진공 및/또는 centrifuge로 미세 mold에 액을 채운후 건조하여 제조할 수 있다. 마이크로니들 구조체를 형성하는 material은 일반적인 합성 및 천연 수용성 고분자가 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로니들의 EGF의 방출 거동을 평가하기 위한 Franz diffusion cell을 나타낸다.
도 3은 돼지 피부를 장착한 Franz diffusion cell을 이용하여 평가한, 마이크로니들로부터의 EGF의 방출 평가결과를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 EGF solution이 함침된 Microneedle(EGF Microneedle)과 EGF Microparticle이 함침된 Microneeedle(EGF-MP Microneedle)을 눈가 주름에 장기간 사용한 후에 나타나는 주름 개선 정도를 보여주는 실험 결과이다.
도 5는 EGF 안정성 분석(SEC)을 실시한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 5a는 EGF 표준물질의 SEC data를 나타내고, 도 5b는 마이크로니들로부터 방출된 EGF의 SEC data를 나타낸다.
도 6은 마이크로파티클을 예시적으로 개략적으로 나타낸 그림이다.

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

<Protein-loaded Microparticle 제조>

Poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 1g을 10mL의 Methylene Chloride 녹였다. 2mL의 정제수에 200mg의 Polypeptide(epidermal growth factor, EGF)를 녹인 수용액을 PLGA 용액에 서서히 첨가하면서, 1차 W/O emulsion을 제조하였다. 0.2% Poly vinyl alcohol 수용액(100mL)에 교반과 함께 1차로 제조한 W/O emulsion 용액을 첨가하였다. 이렇게 제조된 W/O/ W double emulsion은 24시간 실온에서 교반하면서, 유기용매인 Methylene chloride를 증발시키고, EGF가 loading된 microparticle을 제조하였다. Rotary evaporator를 이용하여 잔류하는 Methylene chloride를 완전히 제거하면서, EGF 함량이 전체 0.2%가 되도록 유기용매와 함께 물을 증발시켜 농축시켰다. ELISA Kit로 분석한 결과, EGF의 함량은 0.21%로 확인되었으며, Particle size analyzer로 분석한 결과 microparticle의 평균 크기는 350nm 이었다.

하기 표 1과 같이, EGF(solution 형태로 첨가됨) 또는 EGF가 함침된 soluble microneedle을 제조하였다. 하기 표 1의 함량은 중량%로 나타냈다.

	EGF MN	EGF-MP MN
oligo-HA	6	6
Na-CMC	6	6
Trehalose	10	10
Glycerin	5	5
HCO-40	0.2	0.2
EGF	0.05	-
EGF microparticle (0.2%)	-	25
water	To 100	To 100

구체적으로 EGF가 함침된 용해성(soluble) 마이크로니들은 다음과 같이 제조하였다. oligo-HA(Hyaluronic acid), Na-CMC(Sodium carboxymethyl cellulose) 및 Trehalos를 정제수에 용해한 후 Glycerin, HCO-40 및 EGF 을 첨가하여, EGF 용액을 제조하였다. 제조한 EGF 용액을 silicone microneedle mold에 casting 한 후, 3000rpm 에서 10분간 centrifugation 하여 미세 mold에 액을 충진하였다. 용액 충진 후 건조 오븐(70℃)에서 3시간동안 건조하고, 접착 필름을 이용하여 microneedle을 silicone mold로부터 분리하였다.

구체적으로 EGF microparticle(EGF-MP)이 함침된 soluble microneedle은 다음과 같이 제조하였다. Oligo-HA(Hyaluronic acid), Na-CMC(Sodium carboxymethyl cellulose) 및 Trehalos를 정제수에 용해한 후 Glycerin, HCO-40 및 EGF microparticle(EGF 0.2%)을 첨가하여 용액을 제조하였다. 제조한 용액을 silicone microneedle mold에 casting 한 후, 3000rpm에서 10분간 centrifugation 하여 미세 mold에 액을 충진하였다. 용액 충진 후 건조 오븐(70℃)에서 3시간동안 건조하고, 접착 필름을 이용하여 microneedle을 silicone mold로부터 분리해 내었다.

Microneedle에 함침된 EGF의 피부 투과량을 비교하기 위하여, 비교예로 일반적인 수중유화제형의 크림에 EGF를 함침하여 비교하였다. 하기 함량은 중량%로 나타냈다.

성분

제형예

C14-22알코올, C12-20알킬글루코사이드
(혼합물 C14-22알코올:C12-20알킬글루코사이드 = 80:20 중량비)
글리세릴스테아레이트, 피이지-100스테아레이트
(혼합물 50:50 중량비)
글리세릴스테아레이트
세테아릴알코올
폴리글리세릴-3메칠글루코오스디스테아레이트
하이드로제네이티드폴리데센
사이클로헥사실록산
카보머
트로메타민
글리세린
디프로필렌글라이콜
1,2-헥산디올
EGF(Epidermal growth factor)
정제수

1.5

1.2

0.9
1.5
1.5
4.5
3.5
0.2
0.2
3
5
2
0.05
잔여량 (To 100)

<약물 방출 거동>

돼지 피부를 장착한 Franz diffusion cell을 이용하여 위에서 제조한 마이크로니들로부터의 EGF 방출을 평가하였다 (도 2 참조). 수용액(acceptor solution)으로는 30 중량%의 DPG가 함유된 PBS 용액을 사용하였다. Franz diffusion cell을 이용하여, 시간에 따른 돼지피부 조직 및 acceptor solution의 EGF 함량을 ELISA kit를 이용하여 측정하였다. 돼지피부에 EGF 크림을 도포하거나, EGF 혹은 EGF-MP가 함침된 Microneedle을 부착하여 시간에 따른 peptide의 피부 투과량을 비교하였다. 마이크로니들이 돼지 피부 내에 침투하여 녹게 한 후 (부착 시간: 2시간, 온도: 32℃) 마이크로니들을 제거하였다. 마이크로니들에 의해 EGF가 흡수된 돼지 피부를 franz diffusion cell에 넣어, EGF가 시간에 따라 돼지 피부에서 Acceptor solution으로 방출되는 거동을 확인하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3에 나타나는 바와 같이, Microneedle에 함침된 EGF 및 EGF-MP는 Needle에 의해 피부로 직접 투과하여 그 투과량이 1ug 이상으로 약 500배 이상 크림 대비 높은 피부 투과량을 나타내었다.

<주름 개선 효과>

EGF 크림과 EGF 및 EGF-MP가 함침된 Microneedle을 눈가 주름에 12주간 매일 처리하여, 주름 개선 정도를 실리콘 모사판(silicone replica) 및 주름 영상 분석 방법으로 통해 확인하였다. (N=20). 그 결과를 도 4에 나타내었다. EGF 크림에 비해 EGF가 함침된 Microneeedle에서 우수한 개선효과를 보였으며, 특히 EGF-MP가 함침된 Microneedle에서 뛰어난 주름 개선 효과를 나타내었다. 이것은 EGF-MP가 함침된 MN에 의해 EGF가 피부내로 효과적으로 전달한 결과이며, 또한 피부내로 전달된 EGF-MP로부터 EGF가 안정한 구조로 방출되어, 주름 개선 효과가 높게 나타난 것으로 판단된다.

SEC (Size Exclusion Chromatography)를 이용하여, Microneedle에 함침된 EGF가 방출되었을때, EGF 구조가 변성되었는지 확인하였다.

EGF 자체를 Microneedle에 함침하여 피부에 전달할 경우, EGF의 구조가 aggregation 되어 변성됨에 따라, aggregation peak가 상대적으로 증가하였으나, Microparticle에 안정하게 봉입하여 Microneedle에 함침할 경우, 피부에 전달한 후에도 aggregation되지 않고, 그 구조가 표준물질과 유사한 결과를 나타내었다.

이로서, EGF와 같은 polypeptide나 protein의 경우 안정하게 봉입한 microparticle을 Microneedle 함침하여 피부에 전달함에 따라, 높은 피부 전달과 함께 안정한 구조로 피부에 전달할 수 있음을 확인하였다.

Claims

단백질이 함유된 마이크로파티클을 포함하는 마이크로니들.
제1항에 있어서, 상기 마이크로니들을 형성하는 물질은 피부 내에서 용해되며, 상기 마이크로파티클은 소수성 코어 형성 고분자를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 마이크로니들.
제2항에 있어서, 상기 마이크로니들을 형성하는 물질은 히얄루로닉산 (Hyaluronic acid), 소디움-카르복시메틸 셀룰로오스, Na-CMC(Sodium carboxymethyl cellulose), 비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알코올(Poly vinyl alcohol), 폴리비닐피릴리돈(Poly vinyl pyrrolidone), 당류 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 마이크로니들.
제3항에 있어서, 상기 마이크로니들은 마이크로니들을 형성하는 물질 이외에 가소제(plasticizer)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로니들.
제2항에 있어서, 상기 소수성 코어 형성 고분자는 폴리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 폴리(락타이드-코-글리코라이드), 폴리안하이드라이드, 폴리오르쏘에스테르, 폴리에테르에스테르, 폴리카프로락톤, 모노-메톡시 폴리에틸렌글리콜-폴리카프로락톤 (MPEG-PCL), 폴리에스테르아마이드, 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 또는 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 생분해성 고분자; 및 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 또는 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 비-생분해성 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 단독으로 또는 혼합인 것을 특징으로 하는 마이크로니들.
제5항에 있어서, 상기 소수성 코어 형성 고분자는 폴리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 및 폴리(락타이드-코-글리코라이드) 중 어느 하나 이상과 모노-메톡시 폴리에틸렌글리콜-폴리카프로락톤 (MPEG-PCL)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 마이크로니들.
제1항에 있어서, 상기 마이크로파티클은 매트릭스 타입 또는 레저보어 타입인 것을 특징으로 하는 마이크로니들.
제1항에 있어서, 상기 마이크로파티클의 직경은 0.01 내지 10 μm인 것을 특징으로 하는 마이크로니들.
제1항에 있어서, 상기 단백질은 성장인자인 것을 특징으로 하는 마이크로니들.
제9항에 있어서, 상기 성장인자는 뼈 형성 단백질(bone morphogenetic protein, BMP), 섬유아세포 성장 인자(fibroblast growth factor, FGF), 혈 관 내피 성장 인자(vascular endothelial growth factor, VEGF), 신경 성장 인자(nerve growth factor, NGF), 표피 성장 인자 (epidermal growth factor, EGF), 인슐린 성장 인자 insulinlike growth factor, IGF), 형질 전환 성장 인자(trans-forming growth factor-αand -β, TGF-α, -β), 뇌 유래 신경 영양 인자(brain-derived neutrophic factor, BDNF), 혈소판 유래 성장 인자(plateletderived growth factor, PDGF), 태반 성장 인자(placental growth factor, PlGF), 간세포 성장 인자(hepatocyte growth factor, HGF), 섬유아세포 성장 인자 (Fibroblast growth factor 1 and 2,FGF-1, -2), 케라틴세포 성장 인자(Keratinocyte growth factor, KGF) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마이크로니들.
제10항에 있어서, 상기 성장인자는 표피 성장 인자(epidermal growth factor, EGF)인 것을 특징으로 하는 마이크로니들.
(S1) 소수성 코어 형성 고분자를 이용하여 단백질이 함유된 마이크로파티클을 제조하는 단계 및
(S2) 피부 내 용해성 물질을 이용하여 상기 마이크로파티클을 함유하는 마이크로니들을 제조하는 단계를 포함하는
단백질 함유 마이크로니들의 제조 방법.
제12항에 있어서, 상기 소수성 코어 형성 고분자는 폴리(락타이드), 폴리(글리코라이드), 폴리(락타이드-코-글리코라이드), 폴리안하이드라이드, 폴리오르쏘에스테르, 폴리에테르에스테르, 폴리카프로락톤, 모노-메톡시 폴리에틸렌글리콜-폴리카프로락톤 (MPEG-PCL), 폴리에스테르아마이드, 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리우레탄, 또는 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 생분해성 고분자; 및 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 또는 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 비-생분해성 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 단독으로 또는 혼합인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제12항에 있어서, 상기 피부 내 용해성 물질은 히얄루로닉산 (Hyaluronic acid), 소디움-카르복시메틸 셀룰로오스, Na-CMC(Sodium carboxymethyl cellulose), 비닐피롤리돈-비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알코올(Poly vinyl alcohol), 및 폴리비닐피릴리돈(Poly vinyl pyrrolidone), 당류 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 마이크로니들을 이용하는 것을 특징으로 하는 성장인자의 변형을 줄여 안정적으로 피부에 전달하는 성장 인자 피부 투여 방법.