用于至少一种药物的离子导入透皮递送的电子组件以及离子导入透皮药物递送设备的制作方法

用于至少一种药物的离子导入透皮递送的电子组件以及离子导入透皮药物递送设备的制作方法
【专利摘要】一种用于至少一种药物的离子导入透皮递送的电子组件和设备，该电子组件包括：输入机构，被配置用于接收用于至少一种药物的离子导入透皮递送的至少一个参数。所述电子组件进一步包括控制器，被配置用于基于所述至少一个参数选择电流强度和电压调制。所述控制器进一步被配置用于基于选择的电流强度生成药物递送时段的电压波形。
【专利说明】用于至少一种药物的离子导入透皮递送的电子组件以及离 子导入透皮药物递送设备

【技术领域】
[0001] 本实用新型总体涉及离子导入透皮药物递送设备，并且尤其涉及用于基于离子导 入的透皮药物递送的电子组件以及包括该电子组件的基于离子导入的透皮药物递送设备。

【背景技术】
[0002] 透皮药物递送（transdermal drug delivery)用于将特定剂量的药物递送通过皮 肤并且进入到血流。然而，此类药物递送的成功受限于皮肤的最外层的角质层（SC)所造成 的屏障。为了克服这种屏障，本领域内已经开发出了离子导入（iontophoresis)技术。离 子导入是一种非侵入性技术，其用于使用低强度电流通过皮肤递送药物。通常，递送到皮肤 中的药物的流量与电流成比例，并且因此，基于使用的电流可以递送不同剂量的药物。
[0003] 正在利用基于离子导入的透皮药物递送用于药物的透皮递送。目前，通过基于离 子导入的透皮药物递送设备，离子导入用于特定药物的递送，如利多卡因（lidocaine)和 芬太尼（fentanyl)。这样的设备由受过训练的操作员根据需求编程或预编程，通过调整使 用的电流以用于受控的药物递送。离子导入设备通常是笨重的，并且涉及到达到约几个小 时的长持续时间的施用（administer)药物。通常使用直流电（DC)来为离子导入提供电 流。然而，由于能够在不伤害皮肤的情况下递送的电流总量的限制，在药物递送时段上递送 的药物的速率和总量是有限的。 实用新型内容
[0004] 所提供的概要是为了介绍有关用于离子导入透皮药物递送（ITDD)的新颖的电子 组件及其ITDD设备的概念，并且所述概念以下在详细描述中进一步描述。本概要并非意在 用于确定或限定所要求的主题的范围。
[0005] 现有的基于离子导入的透皮药物递送设备通常是笨重并且由于需要操作员而不 是用户友好的，并且在药物递送时段上递送的药物的速率和总量有限。
[0006] 在实施例中，一种电子组件被配置用于生成用于离子导入透皮药物递送（ITDD) 的、对应于选择的电流强度和选择的电压调制的电压波形。选择的电流强度和选择的电压 调制对应于经由输入机构接收的用于离子导入透皮递送的药物的至少一个参数。在另一实 施例中，电子组件被包括在一种ITDD设备中，该ITDD设备用于通过该ITDD设备来离子导 入透皮递送药物。该ITDD设备进一步包括至少一个电极对，被配置用于从电子组件接收电 压波形，并应用电压波形以用于该药物的离子导入透皮递送。另外，电子组件包括反馈机 构，其被配置用于，基于在药物递送时段期间的皮肤阻抗来调控电流强度。
[0007] 根据实施例，提供了一种用于至少一种药物的离子导入透皮递送的电子组件，其 特征在于电子组件包括：输入机构，被配置用于接收用于至少一种药物的离子导入透皮递 送的至少一个参数；以及控制器，被配置用于：基于至少一个参数选择电流强度和电压调 制中的至少一个，以及基于选择的电流强度生成电压波形，以用于一个药物递送时段的至 少一种药物的离子导入透皮递送。
[0008] 根据实施例，提供了一种离子导入透皮药物递送设备，其特征在于被配置用于至 少一种药物向患者的离子导入透皮递送，离子导入透皮药物递送设备包括：电子组件，其被 配置用于：接收用于至少一种药物的离子导入透皮递送的至少一个参数；基于至少一个参 数选择电流强度和电压调制；以及基于选择的电流强度生成电压波形，以用于药物递送时 段的至少一种药物的离子导入透皮递送；该离子导入透皮药物递送设备还包括至少一个 电极对，至少一个电极对被配置用于从电子组件接收生成的电压波形，并且应用电压波形 以用于药物递送时段的至少一种药物的离子导入透皮递送。
[0009] 根据实施例，还提供了一种设备，其特征在于包括输入机构，被配置用于从用户接 收离子导入输入参数；控制器，耦合到输入机构并且被配置用于从输入机构接收输入参数 并且基于输入参数选择电流强度；以及电压生成电路，耦合到控制器并且被配置用于基于 选择的电流强度生成电压波形，并且通过向至少一个电极应用电压波形来实现药物的离子 导入透皮递送。
[0010] 根据实施例的设备具有较便携、不需要操作员而简易使用，并且其能够在更短的 时间内递送高剂量的药物的特点。

【专利附图】

【附图说明】
[0011] 参考附图描述了【具体实施方式】。在图中，标号的最左边的数字标识第一次出现该 标号的图。贯穿附图，相同的标号用于表示相似的特征和部件。
[0012] 图1图示了根据本主题的一个实施例的显示包括电子组件的离子导入透皮药物 递送设备的实现方式的网络图；
[0013] 图2示出了根据图1的一个实施例的用于离子导入透皮药物递送的电子组件的框 图；
[0014] 图3示出了根据图2的一个实施例的用于受控的电流输出的电子组件中的电路的 示意性图示；
[0015] 图4示出了根据图2的一个实施例的用于药物的离子导入透皮递送的方法。

【具体实施方式】
[0016] 透皮药物递送提供了优于药物递送的其他常规途径的许多优势，其他常规途径如 口服、以及注射。然而，由于皮肤屏障的原因，仅少数药物被成功开发成适于透皮药物递送 的制剂。有助于将药物分子跨皮肤运输的尝试包括使用用于流量增强的化学和物理方法。 离子导入是一种在电场的协助下增强药物跨皮肤屏障运输的技术。具有恒定电流的直流电 (DC)离子导入方式是常规的离子导入透皮药物递送（ITDD)中最常用的形式。
[0017] DC离子导入方式已经成功地应用于小极性分子的施用。然而，该方式导致 DC-ITDD设备中的电极附近的离子团簇。离子团簇降低了通过皮肤的药物渗透的比率，从 而限制了高分子量化合物和需要以高剂量施用的治疗药物分子的递送。正如本领域内已知 的，高剂量是适当药物的大约> 500mg的剂量。由于能够在不损害皮肤的情况下应用的电 流总量的临床限制，药物剂量也受到限制。同样，由于长时期的直流电的应用，通常可以观 察到在药物施用部位的灼伤或刺激，并且因此，使得DC-ITDD设备不适于持续或重复使用。 结果是DC-ITDD设备的使用限制在具有小的亲水性化合物的特定药物的施用，该化合物具 有小于3000Da的分子量和一些强有力的生物治疗部分。另外，这样的DC-ITDD设备笨重并 且不是用户友好的，因为要求受过训练的操作员来操作这样的设备。
[0018] 本主题公开了用于施用药物的电子组件及其ITDD设备。电子组件被配置用于基 于将要递送的药物，生成对应于选择的电流强度和选择的电压调制的电压波形。在一个实 施例中，电子组件作为研究平台使用以用于基于患者简档和药物施用简档来识别特定药物 的适当电流强度、药物递送时段以及电压波形。在另外的实施例中，电子组件被包括在ITDD 设备中以用于药物的离子导入透皮递送。ITDD设备包括电极对，用于接收由电子组件生成 的电压波形，并且跨患者的皮肤进行应用。ITDD设备进一步包括容纳药物的药物递送贮存 器，以便使得药物渗透用户的皮肤。ITDD设备设计为便携式，并且它的使用不要求受过训练 的操作员。同样，相比较于常规的设备而言，该ITDD设备能够在更短的时间内递送高剂量 的药物。
[0019] 通过电子组件，ITDD设备可以被配置用于使用最适于相应药物的电流强度、电压 波形和药物递送时段有效地递送各种药物。适当的电流强度、电压波形和药物递送时段可 以基于患者简档和药物施用简档来选择，患者简档如体电阻、年龄、性别、种族等等，药物施 用简档诸如立即释放药物、延长或持续释放药物、定时释放药物等等。因此，ITDD设备准许 多个药物的离子导入技术的使用，包括具有高分子量的药物，诸如生物治疗分子。另外，因 为电子组件可以生成不同的波形，诸如正弦波、方波、锯齿波和不对称波、以及任何其他希 望的波形，与DC的使用相关联的有害影响大体上被消除。
[0020] 电子组件进一步被配置用于基于在药物递送时段期间的皮肤阻抗来维持选择的 电流强度。为此，电子组件包括反馈机构，其有助于针对变化的皮肤阻抗维持基本上恒定的 电流强度而没有人工干预。因此，相较于常规的设备，该ITDD设备可以对将要递送的药物 量提供更好的控制。对将要递送的药物量的控制还有助于降低灼伤或刺激的发生率，从而 使得ITDD设备更适于持续或重复的使用。
[0021] 根据本主题的一个实施例，ITDD设备易于操作，可重复使用，并且特别有利于用于 目标药物递送的儿科、老年病、化疗应用等等，以及用于提供即时缓解。
[0022] 本主题结合以下附图进行解释说明。需要注意的是，描述和附图仅说明本主题的 原理。因此，可以认识到，本领域内的技术人员能够想到体现本主题的原理并包含在其精神 和范围内的各种布置，即使这些布置本文中没有明确地描述或展示。此外，本文中引用的本 主题的原理、方面和实施例的所有声明，连同其具体示例，意在包含其等同。
[0023] 本领域内的技术人员可以认识到，本文中用到的词语在……期间、在……时、以及 当……的时候，并非意指在起始的动作之上立即发生的动作的精确术语，而是可以由一些 小量但合理的延迟，例如起始动作和由起始动作引发的反应之间的传播延迟。此外，为了描 述的清楚性，全部使用词语"耦合"，其可以包括直接连接或间接连接。为了本描述的简化， 省略了众所周知的元件的描述和细节。
[0024] 图1图示了根据本主题的一种网络图100,其展示了用于药物的离子导入透皮递 送的包括电子组件104的离子导入透皮药物递送（ITDD)设备102的实现方式。电子组件 104被配置用于基于用户输入生成适当的电压波形，在下文中指代为电压波形，电压波形具 有选择的电流强度和选择的电压调制以用于药物的离子导入透皮递送。在一个实施例中， 工业用户可以将电子组件104作为研究平台使用，用于开展研究以及识别有效地递送药物 到患者的皮肤所需的适当电流强度、电压波形。根据一个实施例，工业用户可以包括但不限 于制药研究部门、研究机构、医疗设备制造公司等等。为了开展研究，电子组件可以作为独 立设备使用或者与其他适当的设备结合使用。
[0025] 在另一实施例中，电子组件104可以被包括在ITDD设备102内以由用户而不是工 业用户来使用，用户诸如患者或行医者。ITDD设备102进一步包括至少一个电极对106 (在 下文中指代为电极对106)，以便于至少一个电极对106可以与患者的皮肤108上的药物施 用部位接触，例如，通过捆绑ITDD设备102到患者的手部或者使用适当的粘结剂或带子将 ITDD设备102放置在皮肤108上。ITDD设备102可以被封装在包装（casing)内，以便于 ITDD设备102可以容易、牢固并且舒适地放置在患者身体所需的部分上。包装可以具有类 似于患者身体的部分的形状，或者可以足够灵活以吻合患者身体的部分，患者身体的部分 如手臂、腿、腹部等等。
[0026] 在一个实施例中，电子组件104的存储器中预编程有查找表，其包括药物名称、电 流强度、电压波形、药物递送时段以及多个药物的剂量的映射。查找表可以基于用于药物的 离子导入透皮递送的患者简档和药物施用简档填入（polulate)。在这样的情况中，用户输 入可以对应于用于药物的离子导入透皮递送的至少一个参数，诸如药物名称、电流强度、电 压波形、药物剂量和药物递送时段。基于用户输入，电子组件104可以选择适当的电流强度 和电压调制，并且生成药物递送时段的电压波形。以下表1指示了可以由ITDD设备102施 用的各种药物的示例。正如本领域内的技术人员可以认识到的，本主题的实现方式并不限 于本文中提及的示例并且其他适当的药物也能够由ITDD设备102施用。
[0027]表 1
[0028]

【权利要求】
1. 一种用于至少一种药物的离子导入透皮递送的电子组件，其特征在于，所述电子组 件包括： 输入机构，被配置成接收用于所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送的至少一个 参数；以及 控制器，耦合到所述输入机构，并且被配置成基于所述至少一个参数选择电流强度和 电压调制中的至少一个，基于选择的所述电流强度生成电压波形，以用于一个药物递送时 段的所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送。
2. 根据权利要求1所述的电子组件，其特征在于，进一步包括： 反馈电路，耦合到所述控制器，并且被配置成基于在所述药物递送时段期间的皮肤阻 抗的变化将选择的所述电流强度维持在基本上恒定的值。
3. 根据权利要求1所述的电子组件，其特征在于，所述至少一个参数选自以下之一：所 述至少一种药物的名称、所述至少一种药物的剂量、所述药物递送时段、所述电流强度以及 所述电压调制。
4. 根据权利要求3所述的电子组件，其特征在于，所述至少一个参数基于患者简档和 药物施用简档而被选择。
5. 根据权利要求1所述的电子组件，其特征在于，所述输入机构包括来自以下至少一 个的接口以用于接收所述至少一个参数：近场通信、射频通信、蓝牙、红外、Zigbee、GSM、 〇0麻、旧8和1?232。
6. 根据权利要求1所述的电子组件，其特征在于，其被实现为以下之一：片上系统，专 用集成电路，以及电路板中具有电子部件的组件。
7. -种离子导入透皮药物递送设备，其特征在于，用于至少一种药物向患者的离子导 入透皮递送，所述离子导入透皮药物递送设备包括： 电子组件，被配置成接收用于所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送的至少一个 参数；基于所述至少一个参数选择电流强度和电压调制；基于选择的所述电流强度生成电 压波形，以用于药物递送时段的所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送；以及 至少一个电极对，耦合到所述电子组件，并且被配置成从所述电子组件接收生成的所 述电压波形，并且应用所述电压波形以用于所述药物递送时段的所述至少一种药物的所述 离子导入透皮递送。
8. 根据权利要求7所述的离子导入透皮药物递送设备，其特征在于，所述电子组件进 一步被配置成基于所述药物递送时段期间的皮肤阻抗的变化，将选择的所述电流强度维持 在基本上恒定的值。
9. 根据权利要求8所述的离子导入透皮药物递送设备，其特征在于，所述电子组件包 括用于接收所述至少一个参数的输入机构。
10. 根据权利要求9所述的离子导入透皮药物递送设备，其特征在于，所述输入机构 包括接口，所述接口包括以下至少一个：近场通信、射频通信、蓝牙、红外线、Zigbee、GSM、 CDMA、USB 和 RS232。
11. 根据权利要求7所述的离子导入透皮药物递送设备，其特征在于，所述电子组件包 括用于选择电流强度和电压波形的至少一个查找表，其中所述至少一个查找表包括用于所 述至少一种药物的离子导入透皮递送的药物名称、剂量、电流强度、电压调制、电压波形以 及预定药物递送时段的映射。
12. 根据权利要求7所述的离子导入透皮药物递送设备，其特征在于，所述离子导入透 皮药物递送设备被重配置用于基于由输入机构接收的、用于第二药物的所述离子导入透皮 递送的多个参数的所述第二药物的所述离子导入透皮递送。
13. -种设备，其特征在于，包括： 输入机构，被配置成从用户接收离子导入输入参数； 控制器，耦合到所述输入机构，并且被配置成从所述输入机构接收所述输入参数并且 基于所述输入参数选择电流强度；以及 电压生成电路，耦合到所述控制器，并且被配置成基于选择的所述电流强度生成电压 波形，并且通过向至少一个电极应用所述电压波形来实现药物的离子导入透皮递送。
14. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述电压生成电路包括数字模拟转换 器。
15. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，包括耦合到所述控制器的存储器。
16. 根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述控制器被配置成访问存储在所述 存储器中的数据库，以基于所述输入参数来选择所述电压波形。
17. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，包括耦合到所述控制器的反馈电路，并 且所述反馈电路被配置成向所述控制器提供经过所述至少一个电极的电流的指示。
【文档编号】A61N1/30GK204182020SQ201320480112
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】S·阿南德, V·库尔, N·阿加瓦尔, A·格普塔, A·K·米塔尔 申请人:意法半导体国际有限公司