本发明涉及利用生物相容性高分子的微针的制备方法，更具体地，涉及利用能够向相隔开形成有孔的模箱上施加压力的挡止部和微填充针及/或真空泵，来填充及固化如透明质酸溶液等的生物相容性高分子溶液，从而以简单而经济的方法来制备不会导致药物的损失及变性的同时能够实现足够的硬度和无痛治疗的微针的方法。
背景技术：
作为用于有效地输送适用于人体的药物的方法，已广泛适用利用皮下注射针以液体状态来注射药物的方法。然而，具有100μm以上直径的皮下注射针或者肌肉注射针可以刺激皮肤中存在的多数疼痛部位，因此可能会给患者带来来自打针恐惧症(needle phobia)的疼痛、皮肤的局部损伤及出血症状，由此在使用这些方法时存在需要高水平技能，而且在注射部位上会有疾病感染等的问题。
为了解决这些皮下注射针所具有的如上所述的问题，而致力于对利用适用于人体的直径和高度仅为10～100μm左右的微针装置的、药物的经皮输送方法的研究。微针装置利用用于穿透作为经皮药物输送的主要屏障层的、皮肤的角质层的微针，一次性形成用于贯通皮肤部的多数通道。借助所述通道，足量的药物可以达到表皮层或真皮层，然后药物通过血管和淋巴结被吸收并输送到人体的循环系统中。而且，微针可用于美容目的。例如，在皮肤上或者微针上涂敷生理活性物质后，通过多个所述微针在皮肤内部形成微通道并进行经皮输送。利用微针向经皮输送有效物质的方式是非常有用的，但更加有效使用简化了以往的复杂结构的常规微针装置的贴片型微针装置。
微针的特征在于以无痛的方式贯通皮肤，因此要求最小锐度的上端部的直径非常重要，而且应具备足够的物理硬度以贯通10～20μm的角质层。并且，通过到达毛细管来提高药物输送效率的合适长度也是重要因素之一。
现已开发出包括平面内(in-plane)类型或者平面外(out-of-plane)类型的微针在内的各种微针，作为制备这些微针的方法包括蚀刻方法和光刻方法，而且可以组合使用。
在美国公开专利第2002-138049号中已公开利用蚀刻方法来制备平面外类型的固体微针的方法，在此蚀刻方法中能够以50～100μm的直径、500μm的长度制备固体硅树脂微针，但无法以无痛的方式贯通皮肤，而且在向目的部位输送药物及美容成分时存在困难。
已公开有以利用光刻方法来装载呈胶囊形状的物质的方式制备生物相容性固体微针的方法，但此方法具有如下问题，即，该方法虽具有可以自由地装载能够制备成胶囊形状的药物的优点，但当药物的装载量增加时，微针的硬度减弱，因此不能适用于需要大容量投药的药物中(Jung-HwanP.etal.，Pharmaceutical Research，Vol.23，No.5，May 2006)。
在日本公开专利第2005-154321号中已公开在模板中添加混合有麦芽糖和药物的组合物并对此进行固化来制备可吸收式微针的方法。在所述专利中，微针为吸收式，其目的在于药物的经皮吸收，但存在如下问题，即，在贯通皮肤时伴有疼痛，而且由于模具制备上的技术缺陷而无法制备出伴有无痛并具有适当的上端部的直径的同时满足有效输送药物时所需的要求的长度的微针，即无法制备出具有1mm以上的长度的微针。而且，利用模具制备的方法还需要额外的工序，即为了调整微针的直径和长度而需要通过复杂的过程来制备出新模具和框架，而且通过在模具的内部添加物质来制备微针的工序复杂并且花费很长时间。
已公开有使用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)的模具中的聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)和甲基丙烯酸(methacrylic acid，MAA)混合物制备成的生物可降解微针(Sean P Sullivan et al.，Advanced Materials 2008，1)。另外，在金字塔的模具中加入羧甲基纤维素来制备微针(Jeong Woo Lee et al.，Biomaterials 2007，1)。然而，利用模具制备的方法存在缺陷，即为了调整微针的直径和长度而需要经过复杂的过程来制备出新模具和框架，而且存在通过在模具的内部添加物质来制备微针的工序复杂，并且花费很长时间的问题。
并且，在美国公开专利(US 20080157421A1)号中已公开有利用销结构来制备皮肤针(skin needle)的装置及方法。所述方法使用如下方法，即从基板上部的基地进行加热，并利用粘性材料的拉力拉动销(pin)。所述方法使用了利用销结构物拉动通过加热来融化的物质或具有粘性的物质的方法，因此需要按照所需图案来制备新的销结构的过程，导致生产成本上升，并且没有克服由于加热工序而难以装载对热敏感的各种生物药品的限制。
并且，在韩国公开专利第10-1254240号中已公开通过如下方法来制备出微针的方法，即，对粘性物质进行涂敷及进行干燥来形成基底层，并对粘性组合物进行点焊处理，并且使基板相互接触并进行拉伸及凝固处理。所述方法为在板的上部滴入适量的透明质酸的适量之后，通过其他板或器具来进行拉伸处理的方法，因此当进行拉伸时很难适当调整厚度或长度，而且由于透明质酸的特性上其粘度也不均匀，还会受环境影响，尤其多受曝光温度和湿度的影响。而且，在进行拉伸处理之后，当进行送风或利用温度来进行固化时，若进行切割处理，则尤其难以期待具有均匀的形状和大小的针，并且也可以预测在加工效率管理中存在问题。
并且，在韩国公开专利第10-0943157号中已公开用于制备微针阵列的模具，具体地，通过使用半导体蚀刻工艺来压花微针图案，并通过切割工序具备微针图案。在所述方法中，由于加工上性质，对于用于制备微针阵列的模具很难期待非常细的针。尤其，因利用模箱而在外观上显然很好，但存在模箱的局限性，尤其在安装后存在精度上的局限性，因此可能在结构(mechanism)上难以制备出10～50μm大小的针，由此存在很难克服作为此产品的优点的打针恐惧症的问题。而且，为了适用药品而均确保稳定性及有效性，但为了解决这些问题而存在很多问题。例如，为了进行皮下注射而需要进行无菌处理工作，但在拉伸型或阵列的情况下，人为干扰太大，以至于在目前情况下实现无菌制备存在相当大的困难。
要求仅在所需部位上能够以放置具有有效的主要成分的方式进行足够的供给，在韩国公开专利第10-1254240号和韩国公开专利第10-0943157号中存在均用同样的溶液来进行填充或无法如此进行的局限性。
结果，本发明的发明人发现，当在相隔开形成有孔的模箱上利用压力用挡止部、微填充针和/或真空泵，填充如透明质酸溶液等的生物相容性高分子溶液时，解决了在以往的固体微针制备方法中存在的因工序复杂且制备时间长而所导致的药物变性、硬度不足、药物损失的问题，从而在贯通皮肤时，实现了无痛治疗的同时，在药品的情况下能够穿透皮肤，在化妆品的情况下因具备能够充分刺激皮肤的直径、硬度及长度而确认出可以简单制备出完整形状的基于生物相容性高分子的微针，从而完成了本发明。
技术实现要素：
本发明的一目的在于提供微针的制备方法，所述微针包括：可以容易地插入于皮肤，并且不仅能够深入穿透皮肤，而且可以准确和实际地将必需的主要成分输送到预期的给药部位，而不会产生药物变性以及药物损失，并且可以在无菌状态下制备，而且形状和大小均匀。
本发明的其他目的在于提供基于生物相容性高分子的微针的制备方法，所述制备方法包括：能够在不考虑时间和地点的情况下可以及时进行自我措施(注射)，并且可以最小化由突然注射而引起的休克(shock)。
本发明的另一目的在于提供基于生物相容性高分子的微针的制备方法，所述制备方法包括：与以往的微针制备方法相比，更简单且制备时间短。
为了达到所述目的，本发明提供基于生物相容性高分子的微针的制备方法，其特征在于，包括：第一次填充步骤(a)，用挡止部堵塞隔开形成有圆锥形状的被贯通的多个孔200的模箱100的孔200上部，并利用填充针350注入包含适量的有效成分的生物相容性高分子溶液；第二次填充步骤(b)，利用填充针350注入包含赋形剂的生物相容性高分子溶液；步骤(c)，对所述生物相容性高分子溶液进行固化；以及步骤(d)，在所述模箱100的上部附着衬垫之后，从模箱100中装拆。
本发明还提供基于生物相容性高分子的微针的制备方法，其特征在于，包括：第一次填充步骤(a)，用挡止部堵塞隔开形成有圆锥形状的被贯通的多个孔200的模箱100的孔200上部，并在孔200的下部形成真空状态后，利用填充针350注入包含适量的有效成分的生物相容性高分子溶液；第二次填充步骤(b)，利用填充针350注入包含赋形剂的生物相容性高分子溶液；步骤(c)，对所述生物相容性高分子溶液进行固化；以及步骤(d)，在所述模箱100的上部附着衬垫之后，从模箱100中装拆。
本发明还提供基于生物相容性高分子的微针的制备方法，其特征在于，包括：第一次填充步骤(a)，隔开形成有圆锥形状的被贯通的多个孔的模箱100的底面下部放置衬垫600之后进行密封，并用真空挡止部堵塞孔200的上部并在真空状态下滴下包含适量的有效成分的生物相容性高分子溶液之后，解除真空状态并填充生物相容性高分子溶液；第二次填充步骤(b)，利用填充针350注入包含赋形剂的生物相容性高分子溶液；步骤(c)，对所述生物相容性高分子溶液进行固化；以及步骤(d)，在所述模箱100的上部附着衬垫600之后，从模箱100中装拆。
本发明还提供基于生物相容性高分子的微针的制备方法，包括：步骤(a)，隔开形成有圆锥形状的被贯通的多个孔200的模箱100的上部滴下包含适量的有效成分的生物相容性高分子溶液，并均匀涂敷之后，以所述模箱100的孔200的下部与真空泵相连接的方式注入生物相容性高分子溶液；步骤(b)，重复所述步骤(a)1～10次；步骤(c)，对所述生物相容性高分子溶液进行固化；以及步骤(d)，在所述模箱100的上部附着衬垫之后，从模箱100中装拆。
附图说明
图1至图4为概略地示出根据本发明的实施例的基于生物相容性高分子的微针的制备方法的流程图。
图5为示出用于根据本发明的一实施例的基于生物相容性高分子的微针的制备方法的模箱的立体图。
图6a为示出用于根据本发明的一实施例的用于化妆品的基于生物相容性高分子的微针的制备方法的、微针的模箱的剖视图。
图6b为示出用于根据本发明的一实施例的用于药品的基于生物相容性高分子的微针的制备方法的、微针的模箱的剖视图。
图7至图9为示出根据本发明的实施例的基于生物相容性高分子的微针的制备工序的剖视图。
图10为根据本发明的一实施例制备的基于生物相容性高分子的微针的贴片的剖视图。
图11为根据本发明的一实施例的用于药品的基于经交联的透明质酸的微针的显微镜图片(倍率为60倍)。
图12为拍摄根据本发明的一实施例制备的低浓度的基于交联透明质酸的微针的立面(a)及侧面(b)的显微镜图片(倍率为60倍)、拍摄高浓度的基于交联透明质酸的微针的立面(c)及侧面(d)的显微镜图片(倍率为60倍)。
图13为拍摄A公司市售的微针的立面(a)及侧面(b)的显微镜图片(倍率为60倍)。
图14为拍摄B公司市售的微针的立面(左)及侧面(右)的显微镜图片(倍率为60倍)。
图15为拍摄C公司市售的微针的立面(a)、立面放大(b)、侧面(c)、边缘(d，edge)及粘着部位(e)的显微镜图片。
附图标记说明
100：模箱，110：用于化妆品的模箱，120：用于药品的模箱，200：孔(hole)，300：挡止部(stopper)，310：真空挡止部，350：填充针，400：真空泵，500：真空释放阀，600：衬垫，700：滚子(roller)，10：药学有效成分，20：赋形剂成分，30：贴片附着部
具体实施方式
除非另外定义，在本发明的说明书所使用的所有技术术语及科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。通常，本说明书中所使用的命名法为本领域公知的而且通常使用。
在本发明中，确认出：当利用挡止部300和微填充针350及/或真空泵400向以隔开的方式形成有孔200的模箱100填充如透明质酸溶液等的生物相容性高分子溶液并进行固化，来制备基于生物相容性高分子的微针时，针的末端处于25～30％的水平，因此当贯通皮肤时因易于插入皮肤而能够穿透皮肤深处，而且按照在模箱100的内部中进行固化的方法，针的大小与填充时相比细长地缩减(shrinking)约20％，因此针与以往的微针相比更薄，当插入时疼痛感少而能够实现无痛治疗，并且能够在短时间内用简单的方法制备出在没有药物变性及损失的条件下可以准确地向所需投药部位投药的基于生物相容性高分子的微针，从而完成了本发明。
在本说明书中，术语“微针(micro-needle)”包括针(needle)的部分和基底层，“针”包括填充在针的末端部分的有效成分和填充至赋形剂为止的部分。
对根据本发明的如透明质酸等的生物相容性溶液进行填充的方法如下。
(1)在本发明的模箱100中，用由各种材质形成的挡止部300堵塞孔200的上部并施加压力之后注入预定量，之后用视觉系统(vision system)确认注入的量是否在于所有孔200中。
(2)用挡止部300堵塞根据本发明的模箱100的孔200的上部并施加压力，同时在孔200的下部同时形成真空状态，之后注入预定量，并利用视觉系统确认注入的量是否在所有孔200中。
(3)在根据本发明的模箱100的底面的下部放置如硅树脂垫或橡胶垫等的衬垫600之后进行密封，并在孔200的上部利用真空挡止部310施加真空，在真空状态下按预定量进行填充，当在结束填充之后解除真空状态时，孔的内部的空气被去除的同时孔200被填充。在这种情况下，去除位于下部的衬垫600，并利用视觉系统确认注入的量是否在所有孔200中。
如上所述，能够实现本发明的工序的原因在于，由于高分子材料具有粘弹性而高分子溶液可以持续保持不流动状态，一旦填充完就停留在此处。作为所述高分子，可以使用生物相容性高分子或低交联度的生物相容性高分子，优选地，可以使用透明质酸或低交联度(3～5％)的经交联的透明质酸。
因此，本发明的一观点涉及基于生物相容性高分子的微针的制备方法，包括：第一次填充步骤(a)，用挡止部堵塞隔开形成有圆锥形状的被贯通的多个孔200的模箱100的孔200上部，并利用填充针350注入包含适量的有效成分的生物相容性高分子溶液；第二次填充步骤(b)，利用填充针350注入包含赋形剂的生物相容性高分子溶液；步骤(c)，对所述生物相容性高分子溶液进行固化；以及步骤(d)，在所述模箱100的上部附着衬垫之后，从模箱100中装拆。
如图1所示，在根据本发明的第一方法中，使用挡止部300和微填充针350向多个孔200依次填充正确剂量的已调配好的生物相容性高分子和主要成分溶液(步骤S111、步骤S112)，在结束填充后，对填充有生物相容性高分子的溶液进行第二次填充或第三次填充(步骤S113)，其原因在于，包含原液的主要成分的成分起到使所述成分位于针的尖端的作用，而且上部的突出部分成为附着于衬垫(胶带)的部分(步骤S114)。在某些情况下，在第三次填充中，例如在化妆品的情况下，从模箱100的上部进行填充，再次均匀调整厚度后为了进行固化而向腔室内(chamber)移动。当结束固化处理时，从模箱100中取出并附着于衬垫(胶带)的上部。
如图7所示，更具体地，在根据本发明的模箱100上，用由硅树脂或橡胶材质形成的挡止部300堵塞孔200并施加压力之后注入预定量，并用视觉系统确认注入的量是否在所有孔200中，而且确认在进行固化后是否适当完成了固化处理。此时，注入的溶液的温度可以为10～65℃。可根据产品的性质、粘度及弹性来调整温度。但在生物产品的情况下，可以适用充分考虑到热敏感性的适当温度。
在所述制备方法中，当执行步骤(a)时，可通过孔200的下部与真空泵400相连接来加真空。
因此，在本发明的另一方面涉及基于生物相容性高分子的微针的制备方法，其中，包括：第一次填充步骤(a)，用挡止部堵塞隔开形成有圆锥形状的被贯通的多个孔200的模箱100的孔200的上部，并在孔200的下部形成真空状态后，利用填充针350注入包含适量的有效成分的生物相容性高分子溶液；第二次填充步骤(b)，利用填充针350注入包含赋形剂的生物相容性高分子溶液；步骤(c)，对所述生物相容性高分子溶液进行固化；以及步骤(d)，在所述模箱100的上部附着衬垫之后，从模箱100中装拆。
如图2所示，在本发明的第二方法中，使用挡止部和微填充针350向多个孔200依次填充适量的已调配好的生物相容性高分子和主要成分溶液(步骤S211、步骤S212)。在高粘度的物质的情况下，同时用真空来吸入。在结束填充后，对添加有生物相容性高分子的溶液进行第二次填充或第三次填充(步骤S213)，其原因在于，包含原液的主要成分的成分起到使所述成分位于针的尖端的作用，而且上部的突出部分成为附着于衬垫(胶带)的部分(步骤S214)。根据情况，在第三次填充中，例如在化妆品的情况下，从模箱100的上部进行填充，并且可通过推开滚子700来一下拔掉针。结束第三次填充的，再次均匀调整厚度后为了进行固化而向腔室内移动。当结束固化处理时，从模箱100中取出并附着于衬垫(胶带)。对所述生物相容性高分子溶液进行固化，上部的部分为附着于衬垫的部分，按照固化程度附着衬垫。此方法具有如下效果，即可以适用于药品，并且当适用时其主要成分对人体的影响小。
如图8所示，在根据本发明的模箱100的上部，用挡止部300施加压力的同时，在下部用真空泵400加真空并注入预定量，并可以用视觉系统确认注入的量是否在所有孔200中，而且确认在进行固化后是否适当完成了固化处理。此时，注入的溶液的温度可以为10～65℃，可根据产品的性质、粘度及弹性来调整温度。所述第二方法主要可以用于与分子量大或粘弹性相对高的溶液相凝聚的物质上。作为粘度高的高分子，可以使用经交联的生物相容性高分子，尤其可以使用交联度高的生物相容性高分子，优选地，可以使用经交联的透明质酸、交联度为3～10％的经交联的透明质酸。适用本发明的溶液的粘度在50000CPs～1000000CPs范围内，此时所适用的真空的范围可以为100～450torr，优选为106～402torr，更优选为250～350torr。当压力小于100torr时，存在由高真空所带来的工序的运行费用大大增加的问题，当大于450torr时，存在不会出现由真空引起的溶液的填充效果的问题。即，当在所述压力的条件下，利用所述方法来用具有所述范围的粘度的溶液制备微针时，存在形状和形态可以制备出规一定的微针的效果。此时，760torr表示大气压，0torr表示绝对真空。
并且，在长度短的针的情况下，同样在形成有以呈圆锥形状的方式贯通的多个(数百个)孔200的模箱100上涂敷适量之后，从模箱100的下部吸入真空。在这种情况下，真空吸入时间和吸入量可以使用时间及真空度调节装置，以能够适用经过验证的方法，来在从针尖端形成的那一刻完成。
并且，本发明的其他观点涉及基于生物相容性高分子的微针的制备方法，包括：第一次填充步骤(a)，在隔开形成有圆锥形状的被贯通的多个孔200的模箱100的底面下部放置衬垫之后进行密封，并用真空挡止部堵塞孔200的上部并在真空状态下滴下包含适量的有效成分的生物相容性高分子溶液之后，解除真空状态并填充生物相容性高分子溶液；第二次填充步骤(b)，利用填充针350注入包含赋形剂的生物相容性高分子溶液；步骤(c)，对所述生物相容性高分子溶液进行固化；以及步骤(d)，在所述模箱100的上部附着衬垫之后，从模箱100中装拆。
在这种情况下，模箱100细微，因此当制备非常细微的针时，去除尖端(tip)中的空气(air)之后用药液更换位置。
如图3所示，在本发明的第三方法中，使用真空挡止部310和微填充针350并在真空状态下用真空泵阀450向多个孔200依次填充适量的已调配好的生物相容性高分子和主要成分溶液(步骤S311、步骤S312)。此时，同时利用硅树脂或橡胶类衬垫密封模箱100的底面。在孔200中滴入主要成分溶液后，当用真空释放阀500来解除真空状态时，在孔200中的空气被去除，其充满含有主要成分的溶液。在结束填充后，对含有生物相容性高分子溶液进行第二次填充或第三次填充(步骤S313)，其原因在于，包含原液的主要成分的成分起到使所述成分位于针的尖端的作用，而且上部的突出部分成为附着于衬垫(胶带)的部分(步骤S314)。在某些情况下，在第三次填充中，例如在化妆品的情况下，从模箱100的上部进行填充，并且可通过推开滚子700来一下拔掉针。结束第三次填充的，再次均匀调整厚度后为了进行固化而向腔室内移动。当结束固化处理时，从模箱100中取出并附着于衬垫(胶带)的上部。
如图9所示，用如硅树脂垫或橡胶垫等的衬垫堵塞本发明地模箱100的下部，并用真空挡止部310向所述模箱的上部加真空并在真空状态下按预定量来进行填充，在结束填充后，当用真空释放阀500解除真空状态时，孔200处于充满状态。此时，去除位于下部的衬垫并用视觉系统确认注入的量是否在所有孔200中。在下部可以使用其他密封板。在此处注入的溶液的温度可以为10～65℃。根据产品的性质、粘度及弹性可以调整温度。
本发明的基于生物相容性高分子的微针的制备方法的工序可以通过如下方法来实施。
如图4所示，在模箱100的上部按预定量填充已调配好的生物相容性高分子溶液(步骤S411)。利用滚子700以规定厚度来涂敷模箱100的上部(步骤S412，第一次注入状态)。利用真空泵和真空架从模箱100的底面吸入。此时，根据溶液确定吸入时间和吸入量。再次填充规定量的生物相容性高分子溶液(步骤S413)。用滚子700再次涂覆规定厚度之后(步骤S414，第二次注入状态)，为了进行固化而向腔室内移动。当结束固化处理时，从模箱100中取出并附着于衬垫胶带的上部。
因此，本发明的还有一方面涉及基于生物相容性高分子的微针的制备方法，包括：步骤(a)，利用滚子700在隔开形成有圆锥形状的被贯通的多个孔200的模箱100的上部涂敷适量的生物相容性高分子溶液，并通过所述模箱100的孔200的下部与真空泵相连接来注入生物相容性高分子溶液；步骤(b)，重复所述步骤(a)1～10次；步骤(c)，对所述生物相容性高分子溶液进行固化；以及步骤(d)，在所述模箱100的上部附着衬垫之后，从模箱100中装拆。
根据本发明的方法，包括：用挡止部300堵塞在隔开形成有圆锥形状的被贯通的多个孔200的模箱100的上部并施加压力，或者用挡止部堵塞模箱100的孔200的上部，并孔200的下部与真空泵相连接，或者在模箱100的底面下部放置衬垫并进行密封，用真空挡止部堵塞孔200的上部并与真空泵相连接，并在真空状态下滴入含有适量的有效成分的生物相容性高分子溶液之后，解除真空状态注入规定量，在第一次填充中，先注入含有主要成分的溶液，在第二次填充中，用赋形剂进行填充，使得主要成分准确地向针末端移动，最后在上部充分涂敷分子量高的生物相容性高分子溶液，或者制备能够附着于衬垫的基底。
其设计的目的在于，使生物相容性高分子溶液中的主要成分准确地位于针末端，而且能够投药准确的量。所述本发明的方法可以适用于药品。尤其可使用于生物药品中。
根据高分子溶液的1次涂敷量决定涂敷次数，也可根据溶液的粘性而变化。粘度越高其次数越多，次数可以为1～10次。
在注入用于基于生物相容性高分子的微针的溶液并进行固化之后，用视觉系统(vision system，药品)或肉眼检查已填充好的模箱100是否适当，之后为了进行固化而向腔室内移动。一旦适当固化，附着衬垫的同时从模箱100中取出。在这种情况下，可根据产品使用其他方法。确认是否完全附着于衬垫。进行额外固化处理或进行干燥，防止在有效期内被污染或针的强度和硬度降低。在特别敏感的产品的情况下，进行冷冻干燥，并将含水量调整至3％以下。利用泡罩(Blister)或热成型(thermal forming)进行第一次包装，以防止针被丢失，之后用铝袋和除湿剂进行第二次包装。最后在此上部用纸箱进行包装，并添加制备编号和制备日期等来完成。
在本发明中，利用生物相容性高分子，尤其利用玻璃酸钠(sodium hyaluronic acid)通过如上所述的制备方法制备微针，来将化妆品及药品所需的主要物质输送至适当位置。
适用于化妆品的本发明的微针适合刺激皮肤的程度的涂敷大小的短针，并起到皱纹改善、美白、皮肤激活及其他功能的作用。尤其，当使用交联透明质酸(cross-linked hyaluronic acid)时，效果会持续很长时间，并且属于缓慢释放的类型，因此其他功能物质可以缓慢释放出并可停留长时间。
并且，在药品的情况下，可以避免打针恐惧症，而且携带方便，任何人可易于进行注射。尤其，在每天注射的情况下，可能导致包括打针恐惧症在内的肌肉的僵硬及变形，因此到医院接受处方及措施才能解决不适感。因此，无论时间和地点如何，都可以及时采取自我措施(注射)。并且，其效果在于，可以最小化由突然投药引起的休克。与以往的微针产品相比具有如下不同点，即，由于针的末端的尖端为25～30％程度，而可深入插入，因此不仅可以充分发挥原始效果，而且针的大小相对细，因此在插入时疼痛感少。并且，在以往的产品中，在药品的情况下，无法向所需部位投药主要成分的规定量，但在本发明中，可以相当准确地向所需部位上投药。
在本发明中，生物相容性高分子可以为由透明质酸(HA，hyaluronic acid)、明胶(gelatin)、壳聚糖(chitosan)、胶原蛋白(collagen)、藻酸、果胶、角叉菜胶、软骨素硫酸盐、葡聚糖硫酸盐、聚赖氨酸(polylysine)、羧甲基壳聚糖、纤维蛋白、琼脂糖、支链淀粉及纤维素组成的组中的至少一个由生物衍生而来的可溶性物质；聚乙烯吡咯烷酮(PVP，polyvinyl pyrrolidone)、聚乙二醇(PEG，polyethylene glycol)、聚乙烯醇(PVA，polyvinylalcohol)、羟丙基纤维素(HPC，Hydroxypropyl cellulose)、羟乙基纤维素(HEC，hydroxyethyl cellulose)、羟丙基甲基纤维素(HPMC，hydroxypropyl methylcellulose)、羧甲基纤维素钠、多元醇、阿拉伯树胶、海藻酸钠、环糊精、糊精、葡萄糖、果糖、淀粉、海藻糖、葡萄糖、麦芽糖、乳糖、乳果糖、果糖、松二糖、麦芽糖、松三糖、葡聚糖、山梨糖醇、木糖醇、异麦芽糖醇、聚乳酸(polylactic acid)、聚乙醇酸(polyglycolic acid)、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸及聚马来酸中的至少一个生物相容性高分子或交联接合的生物相容性高分子，优选地，可以使用透明质酸或交联的透明质酸、明胶或交联的明胶，但不限定于此。其分子量在10000～4000000Da范围内。
用于经交联的生物相容性高分子交联的交联剂可以为1,2,7,8-二环氧辛烷(1,2,7,8-diepoxyoctane)、二乙烯基砜(DVS，divinyl sulfone)、戊二醛(glutaraldehyde)、1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE、1,4-butanediol diglycidyl ether)、二乙烯基硫(vinyl sulfide)或聚环氧乙烷(polyethylene oxide)。优选地，使用1,4-丁二醇二缩水甘油醚，但不限定于此。
如图5所示，本发明的模箱100不特别限定该制备工序，也可根据以往的方法来制备。
使用钻头或激光来制备呈圆锥形状的贯通的孔(hole，200)，所利用的材质为包括不锈钢在内的所有钢板或聚碳酸酯、聚丙烯等可溶性所有塑料材质。
图6a表示用于化妆品的模箱110的剖面，图6b表示用于药品的模箱120的剖面。
为了装载化妆品，板或压铸(die-casting)孔的长度(深度)为50～270μm，大孔的直径为30～80μm，小孔的直径为10～50μm，小孔根据大孔得到调整。由于必须供给营养素和有效成分直至角质层、透明层、隔离层、棘细胞层及基底层，因此应该设计成主要适用于表皮组织。
用于装载药品的微针的长度为600μm以下，应该设计成除了角质层、透明层、隔离层、棘细胞层外，从基底层的下端部供给有效成分，因此，应该设计成在从微针的基底约离50μm(0.1mm)的部位至针末端部位上使有效成分准确地存在，而且还可以保证测定。这些可根据药的成分和患者的肥胖程度而不同。在圆锥形状的孔的形状中，具有有效成分的部位上的大孔的大小与化妆品的情况相同，其大小为30～80μm，与皮肤相接触的微针的末端的直径可以调整成10～70μm以内。根据需求，模箱100的形状可以为根据需要经过变形的各种形状。
在本发明的主要特征中，在药品的情况下，应该设计成能够投药所有有效成分。其满足如下生产系统，即，总孔200与有效成分的给药量具有直接关系，因此需要制备出可以包括主要成分和副成分及溶剂等的总量的、充分的数量，并根据需求进行填充处理及固化处理。在化妆品的情况下，针的总长度为有效成分，由于注重皮肤的美容因此应该制备成比所述针的厚度薄，而且融化所需时间也是应该最大限度地控制在30分钟以内，并保持所述的厚度和长度，以免影响正常生活。
在药品的情况下，为了保持微针的最大优点即不受打针恐惧症的优点，不能超过所述标准，关于溶解的总时间应该最大可调整在30分钟至几小时之间，其设计应该满足如下条件，即，可以在棘细胞层(stratum spinosum)、真皮(conium)、皮下组织(subcutaneous tissue)上产生皮下注射效果(hypodermic injection effect)。
溶解速度可根据透明质酸的低分子成分和高分子成分之间的组成及调制或比例、交联接合(cross linking)方法有所不同。
微针的长度和厚度的制作应该充分考虑固化中产生的缩减(shrinking)现象。
在本发明的用于生物或药品的产品上的微针的情况下，先利用挡止部300来注入所需量。其次，另外注入需要粘贴在贴片上的量。根据本发明的方法如下。
(1)本发明使用双重填充方法，具体地，首先填充包含有效成分的溶液，并利用2次或多次向附着有贴片的部位进行填充。在此方法中，使有效成分流入到针的尖端，以能够投药准确的量，关于剩余部分，因考虑到在保持赋形剂或者附着于衬垫时所缩减的量，而填充过量。
(2)本发明采用管中管(tube in tube)填充方法，通过此方法使有效成分流入中间。
关于此时所使用的模具板，不管孔200处于贯通状态或未被贯通状态均可使用。在图10中表示了已制备的基于生物相容性高分子的微针。
在有效成分为化妆品的情况下，从所述微针的基底层的下端部至针末端的长度为50～270μm，基底层的下端部的直径为30～80μm，针的末端的直径为10～50μm，而且可以为从针末端依次填充化妆品有效成分、赋形剂及由生物相容性高分子基质构成的贴片附着部的化妆品。
并且，在有效成分为药品的情况下，从基底层的下端部至针末端的长度为600μm以下，基底层的下端部的直径为100～400μm，针的末端的直径为10～70μm，而且可以为从针末端依次填充药学有效成分、赋形剂及由生物相容性高分子基质构成的贴片附着部的药品。
当如上所述的结构时，可以尽可能在准确的部位上无痛且完美地注射有效成分。
本发明的微针在结束填充后，在5～30℃的温度下，可通过进行送风或在80℃以上的温度下可通过进行送风或快速冷冻干燥来进行固化。
在贴片或衬垫中的微针突出的部分(附着部分)上穿有孔，由此促进固化处理，并防止微针的变形，而且能够使使用者具有通气效果。
在进行固化的方法中，包括：为了生物产品而将温度调节至5～30℃之后进行送风的方法；对于一般化学产品，尤其无热敏感性的产品在80℃以上温度下进行送风的方法；在65～90℃温度下同时利用固化处理的方法和送风处理的方法，或者混合使用的方法；以及通过进行快速冷冻干燥来保持非常低的湿度的方法等，但不限定于此。
本发明的微针的适用范围如下：包括贴片型填充物、贴片型肉毒杆菌素在内的类克(Remicade)和其生物仿制药(biosimilar)、恩利(Enbrel)和其生物仿制药、阿达木单抗(Humira)和其生物仿制药，并且包括小分子蛋白质(small molecule protein)，例如胰岛素(insulin)、人体生长激素、甲状旁腺激素(PTH，parathyroid hormone)、粒细胞集落刺激因子(GCSF，Granulocyte Colony-Stimulating Factor)、干扰素(interferon)A`R、促卵泡激素(FSH，follicle-stimulating hormone)等的低容量的生物蛋白质产品均属于此项。而且疫苗和低剂量抗生素、抗癌剂和化学品属于此项。
因此，本发明涉及基于交联透明质酸的微针，从本发明的另一观点来看，其中，从基底层的下端部至针末端位置的长度为600μm以下，基底层的下端部的直径为100～400μm，针的末端的直径为10～70μm，从针末端依次填充包含药学有效成分和赋形剂的交联度为1～10％的经交联的透明质酸基质。
而且，本发明涉及基于交联透明质酸的微针，本发明其他观点来看，其中，从基底层的下端部至针末端的长度为50～270μm，基底层的下端部的直径为30～80μm，针的末端的直径为10～50μm，从针末端依次填充包含化妆品有效成分和赋形剂的交联度为1～10％的经交联的透明质酸基质。
如上所述的基于交联透明质酸的微针意味着利用经交联的透明质酸的微针。经交联的透明质酸的交联度可以为1～10％，优选地，可以为3～6％，在此范围内生产率优异。在经交联的透明质酸的交联中，所使用的交联剂可以为1,2,7,8-二环氧辛烷(1,2,7,8-diepoxyoctane)、二乙烯基砜(DVS，divinyl sulfone，)、戊二醛(glutaraldehyde)、1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE，1,4-butanediol diglycidyl ether)、二乙烯基硫(vinyl sulfide)或聚环氧乙烷(polyethylene oxide)。优选地，使用1,4-丁二醇二缩水甘油醚，但不限定于此。
以下，通过实施例对本发明进行更加详细地说明。这些实施例仅用于说明本发明，可根据物质或药品进行选择性替换，对于本发明所属领域的普通技术人员显而易见的是，本发明的范围不仅局限于这些实施例。
实施例
实施例1：利用透明质酸的微针的制备
测量透明质酸和主要成分(胰岛素)后放入罐中。将所有溶液混合之后搅拌至均匀，来结束调配之后向填充罐(filling tank)移送。
根据图1至图3所示的工序，在模箱的上部，利用挡止部和微填充针将经交联的透明质酸溶液填充于多个孔。在结束填充后，对包含赋形剂的经交联的透明质酸溶液进行第二次填充，并对经交联的透明质酸进行了第三次填充。利用视觉系统(vision system，药品)或肉眼来检查已填充好的模箱是否适当，之后为了进行高分子的固化处理而向腔室内移动。当适当地进行了固化处理时，附着衬垫的同时从模箱中取出，并确认是否完全附着于衬垫上。进一步进行了固化处理或干燥。
利用泡罩或热成型来进行了第一次包装以防止针被丢失，之后利用铝袋和除湿剂来进行了第二次包装。最后，在此上部用纸箱进行了包装，并添加制备编号和制备日期来完成了包装。
实施例2：利用经交联的透明质酸的用于药品的微针的制备
混合透明质酸和交联剂之后进行温育处理，并进行透明质酸的交联。此时，使用了3～5％的经交联的透明质酸。所述工序在无菌条件下进行的。测量贴片型经交联的透明质酸(填充剂替代品)透明质酸和主要成分之后放入罐中。混合所有溶液之后搅拌至均匀，结束调配向填充罐移送。
根据图1至图3所示的工序，在模箱的上部，利用挡止部和微填充针向多个孔填充经交联的透明质酸溶液。在结束填充后，对包含赋形剂的经交联的透明质酸溶液进行第二次填充，之后对经交联的透明质酸进行第三次填充。利用视觉系统(vision system，药品)或肉眼来检查已填充好的模箱是否适当，之后为了进行高分子的固化处理而向腔室内移动。当适当的进行了固化处理时，附着衬垫的同时从模箱中取出，确认是否万却附着于衬垫上。进一步进行了固化处理或干燥。
利用泡罩或热成型进行第一次包装以防止针被丢失，之后利用铝袋和除湿剂进行了第二次包装。最后，在此上部用纸箱进行了包装，并添加了制备编号和制备日期并完成了包装。
利用显微镜(倍率为60倍)拍摄根据本发明的一实施例制备的用于药品的基于经交联的透明质酸的微针，并在图11中示出。
如图11所示，可以确认出：在根据实施例2的用于药品的基于经交联的透明质酸的微针中，从基底层的下端部至针末端的长度为600μm以下，基底层的下端部的直径为100～400μm，针的末端的直径为10～70μm，从针末端依次填充药学有效成分、赋形剂及由经交联的透明质酸基质构成的贴片附着部，并且能够以简单的方式制备具有能够穿透皮肤的直径、硬度及长度的同时具备完整的形状的微针。
实施例3：用于化妆品的微针的制备
混合透明质酸和交联剂后进行温育处理，并进行了透明质酸的交联。此时，使用3～5％的经交联的透明质酸。所述工序在无菌条件下进行了处理。测量贴片型经交联的透明质酸(填充剂替代品)透明质酸和化妆品有效成分(A组：经过灭菌处理的腺苷、铜肽、六肽、表皮生长因子(EGF，Epidermal Growth Factor)、甘油葡萄糖苷(GG，Glyceryl Glucoside)蜂胶、甘草酸二钾(dipotassium glycyrrhizate)、甘草提取物、尿囊素(allantoin)以及B组：经过灭菌处理的腺苷、烟酰胺(niacinamide)、维生素E乙酸酯、维生素C、蜂胶、甘草酸二钾、甘草提取物、尿囊素、绿茶提取物)之后放入罐中，混合所有溶液之后搅拌至均匀，并结束调配之后向填充罐移送。
根据如图4所示的工序，在模箱的上部填充已调配好的经交联的透明质酸溶液，并利用滚子以规定的厚度对模箱的上部进行涂敷。从模箱的基底利用真空泵和真空架进行吸入。再一次填充规定量的生物相容性高分子溶液，再次用滚子涂敷规定程度之后，为了进行固化而向腔室内移动。当适当地进行了固化处理时，附着衬垫的同时从模箱中取出，并确认是否完全附着于衬垫。并进一步进行了固化处理或干燥。
利用泡罩或热成型进行第一次包装以防止针被丢失，之后利用铝袋和除湿剂进行了第二次包装。最后，在此上部用纸箱进行了包装，并添加了制备编号和制备日期并完成了包装。
利用显微镜(倍率为60倍)拍摄根据本发明的一实施例制备的用于化妆品的基于交联透明质酸的微针，并在图12中示出。
图12为拍摄根据实施例2制备的低浓度的基于交联透明质酸的微针的立面(a)及侧面(b)的显微镜图片(倍率为60倍)，拍摄高浓度的基于交联透明质酸的微针的立面(c)及侧面(d)的显微镜图片(倍率为60倍)。
比较例1～比较例3：以往的用于化妆品的微针
利用显微镜拍摄A公司、B公司及C公司的市售的用于化妆品的微针，并与本发明的实施例2进行了比较。
图13为拍摄A公司的市售的微针的立面(a)及侧面(b)的显微镜图片(倍率为60倍)，图14为拍摄B公司的市售的微针的立面(左)及侧面(右)的显微镜图片(倍率为60倍)，图15为拍摄C公司的市售的微针的立面(a)、立面放大(zoom in，b)、侧面(c)、边缘(edge，d)及粘着部位(e)的显微镜图片。
如图12所示，可以确认出：根据本发明的实施例2的用于化妆品的微针，能够以简单的方式制备具有能够穿透皮肤的直径、硬度及长度的同时具备完整的形状的微针。
相反，已确认出：以往的微针完全没有具备微针的形状，因此没有具备能够用于化妆品的直径、硬度及长度。
工业上的利用可能性
在根据本发明制备的基于生物相容性高分子的微针中，针末端比以往的针尖锐25～30％程度，易于插入而且能够穿透皮肤深处，而且针与以往的微针相比细，因此在插入时疼痛感少，从而在没有药物变性及损失的条件下能够准确地向所需投药部位进行投药。在以往的微针的情况下，无法实现无菌制备，而且很难将主要成分准确地仅定位在所需部分，因此在药品的应用上存在局限性。
并且，具有如下效果，即，解决了可能会导致打针恐惧症、肌肉的僵硬及变形，并去医院接受处方及措施的以往的注射不便，从而不管时间和地点能够及时进行自我措施(注射)，由此可以最小化由快速投药而引起的休克，并且具有与以往的微针的制备方法相比非常简单，并且制备时间短的优点。
以上，对本发明的特定部分进行了详细的描述，只要是本发明所属领域的普通技术人员，就可以明确地理解这些具体技术知识为优选的实施例，本发明的范围不仅局限于此。因此，本发明的实际范围取决于所附的发明要求保护范围及其等价物。