用于制备透皮传输设备的复合材料和用于合成其复合材料的方法

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用于制备透皮传输设备的复合材料和用于合成其复合材料的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合材料和用于制备透皮传输设备的复合材料,且特别但不唯一地涉 及用于微针阵列中的聚乙烯吡咯烷酮-环糊精(PVP-CD)包络物。
[0002] 背景
[0003] 与常规的针和注射器进行的肌内注射和皮下注射相比,由微针阵列进行的透皮传 输具有诸多优势,诸如最低疼痛和感染、高药效以及自行施用的可行性。
[0004] 聚合物通常用于制备透皮传输用的溶解微针阵列。在此方法中,药物通常被引入 到可溶解的聚合物微针的内部。一旦微针刺穿皮肤,聚合物就将会在期望的皮肤层内溶解 并快速释放药物。与通常使用的硅和金属微针相比,聚合物微针阵列制造便宜、使用安全且 应用后不留下锋利的废弃物。然而,聚合物微针在湿润环境中可能具有弱的机械性能和强 的吸水特性,这些特性束缚聚合物微针的机械强度。
[0005] 本发明的复合材料被布置成改善上述问题,或更通常地说,提供一种用于制备透 皮传输设备的改进的复合材料。
[0006] 发明概述
[0007] 根据本发明的第一方面,提供了一种用于制备透皮传输设备的复合材料,包含至 少一种聚合物和至少一种大环分子,其中至少一种聚合物和至少一种大环分子被用以形成 络合物。
[0008] 在第一方面的一个实施方案中,至少一种聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、PVP 共聚物、PVP衍生物及其混合物。
[0009] 在第一方面的一个实施方案中,PVP共聚物和PVP衍生物包括聚(乙烯吡咯烷酮/ 乙酸乙烯酯)、聚(乙烯吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺)、聚(1-乙烯吡咯烷酮-共-2-二甲 基氨基乙基甲基丙烯酸酯)、聚(1-乙烯吡咯烷酮-共-苯乙烯)以及聚(1-乙烯吡咯烷 酮) _接枝_ (1_二十稀)。
[0010] 在第一方面的一个实施方案中,至少一种聚合物选自由聚(N-异丙基丙烯酰胺) (PNIPAM)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚(乙烯醇)(PVA)、聚(乙二醇)(PEG)、聚(环氧乙烷) (PEO)、包含PNIPAM、PAM、PVA、PEG或PEO的聚合物及其混合物组成的组。
[0011] 在第一方面的一个实施方案中,包含PNIPAM、PAM、PVA、PEG或PEO的聚合物包括 聚(乙二醇)-嵌段-聚(丙二醇)-嵌段-聚(乙二醇)、聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙 烷)_聚(环氧乙烷)或聚(乙烯醇-共-乙烯)乙烯。
[0012] 在第一方面的一个实施方案中,至少一种聚合物包括选自由聚苯乙烯磺酸酯、聚 (烯丙基胺盐酸盐)、聚(丙烯酸)(PAA)及其混合物组成的组的聚电解质。
[0013] 在第一方面的一个实施方案中,聚乙烯吡咯烷酮具有约2, 000到约1,500, OOOg/ mol范围内的分子量。
[0014] 在第一方面的一个实施方案中,聚乙烯吡咯烷酮具有约10, 000g/m〇l的分子量。
[0015] 在第一方面的一个实施方案中,聚乙烯吡咯烷酮具有约58, 000g/m〇l的分子量。
[0016] 在第一方面的一个实施方案中,大环分子包括环糊精(⑶)或其衍生物。
[0017] 在第一方面的一个实施方案中,环糊精包括α-环糊精(α-⑶)、β-环糊精 (β -CD)、γ -环糊精(γ -CD)或其混合物。
[0018] 在第一方面的一个实施方案中,环糊精衍生物包括酰基-环糊精、甲苯磺酰基-环 糊精、烷基-环糊精、羟基烷基-环糊精、羧基-环糊精、二甲基-环糊精、三甲基-环糊精、 无规甲基化-环糊精、葡糖基-环糊精、麦芽糖-环糊精、磺基烷基-环糊精、氨基环糊精、 环糊精磷酸酯或其混合物。
[0019] 在第一方面的一个实施方案中,羟基烷基-环糊精包括羟基丙基-环糊精。 [0020] 在第一方面的一个实施方案中,烷基-环糊精包括二甲基-β -环糊精。
[0021] 在第一方面的一个实施方案中,大环分子包括萌芦脲、杯芳烃、柱芳烃或其混合 物。
[0022] 在第一方面的一个实施方案中,络合物包括包络物。
[0023] 在第一方面的一个实施方案中,透皮传输络合物被用以携载低水溶性的治疗剂。
[0024] 在第一方面的一个实施方案中,透皮传输络合物被用来以受控的方式释放治疗 剂。
[0025] 在第一方面的一个实施方案中,透皮传输设备包括至少一个微针。
[0026] 在第一方面的一个实施方案中,透皮传输设备包括布置在基材上的至少一个微 针。
[0027] 在第一方面的一个实施方案中,透皮传输设备呈贴剂的形式。
[0028] 根据本发明的第二个方面,提供了一种合成用于制备透皮传输设备的复合材料的 方法,包括下述步骤:
[0029] 将至少一种聚合物和至少一种大环分子溶解在溶剂中以形成溶液;和 [0030] 蒸发溶剂以形成具有至少一种聚合物和至少一种大环分子的络合物。
[0031] 在第二方面的一个实施方案中,该方法还包括在蒸发步骤之前,混合溶液的步骤。
[0032] 在第二方面的一个实施方案中,混合步骤包括超声波处理和物理搅拌中的至少一 种。
[0033] 在第二方面的一个实施方案中,至少一种聚合物选自由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、 PVP共聚物、PVP衍生物及其混合物组成的组。
[0034] 在第二方面的一个实施方案中,聚乙烯吡咯烷酮具有约2, 000到约1,500, OOOg/ mol范围内的分子量。
[0035] 在第二方面的一个实施方案中,至少一种大环分子包括环糊精(⑶)或其衍生物。
[0036] 在第一方面的一个实施方案中,环糊精包括α-环糊精(α_⑶)、环糊精 (β -CD)、γ -环糊精(γ -CD)或其混合物。
[0037] 在第二方面的一个实施方案中,环糊精衍生物包括酰基-环糊精、甲苯磺酰基-环 糊精、烷基-环糊精、羟基烷基-环糊精、羧基-环糊精、二甲基-环糊精、三甲基-环糊精、 无规甲基化-环糊精、葡糖基-环糊精、麦芽糖-环糊精、磺基烷基-环糊精、氨基环糊精、 环糊精磷酸酯或其混合物。
[0038] 在第二方面的一个实施方案中,羟基烷基-环糊精包括羟基丙基-环糊精。
[0039] 在第二方面的一个实施方案中,烷基-环糊精包括二甲基-环糊精。
[0040] 在第二方面的一个实施方案中,大环分子包括萌芦脲、杯芳烃、柱芳烃或其混合 物。
[0041] 在第二方面的一个实施方案中,至少一种聚合物和至少一种大环分子是约1:10 到约50:1的摩尔比。
[0042] 在第二方面的一个实施方案中,络合物包括包络物。
[0043] 根据本发明的第三方面,提供了一种用于透皮传输治疗剂的设备,包括由根据本 发明的第一方面的复合材料制备的多个微针。
[0044] 在第三方面的一个实施方案中,治疗剂包括在水中基本上不溶的药物。
[0045] 在第三方面的一个实施方案中,药物包括苄奈酸酯、地塞米松、碘、烟碱、奥美拉 P坐、吡罗昔康、西沙比利、氢化可的松、消炎痛、丝裂霉素、伊曲康挫、伏立康挫、氯霉素、5-FU 或其混合物。优选地,药物还包括芳环。
[0046] 在第三方面的一个实施方案中,药物被设置成与复合材料中的至少一种大环分子 形成药物络合物。
[0047] 根据本发明的第四方面,提供了一种用于透皮传输治疗的设备,包括由根据本发 明的第二方面的方法合成的复合材料制备的多个微针。
[0048] 根据本发明的第五方面,提供了一种包含至少一种聚合物和至少一种大环分子的 复合材料,其中至少一种聚合物和至少一种大环分子被用以形成络合物。
[0049] 在第五方面的一个实施方案中,至少一种聚合物选自由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、 PVP共聚物、PVP衍生物及其混合物组成的组;且其中所述大环分子包括环糊精(⑶)或其衍 生物。
[0050] 在第五方面的一个实施方案中,至少一种聚合物和至少一种大环分子是约1:10 到约50:1的摩尔比。
[0051 ] 在第五方面的一个实施方案中,络合物包括包络物。
[0052] 附图简述
[0053] 现在将通过实施例并参考附图描述本发明的实施方案,在附图中:
[0054] 图1是根据本发明的一个实施方案的PVP-CD络合物的示意图;
[0055] 图2A是根据本发明的一个实施方案的PVPKKHP- β -CD和PVPlO-HP- β -CD-Il络 合物(PVP10 表示具有 10, 000 分子量的 PVP ;ΡνΡ10-ΗΡ-β -CD-Il 表示 PVPlO 对 ΗΡ-β -CD 的重量比为1:1)的傅里叶变换红外(FTIR)光谱;
[0056] 图2B是根据本发明的一个实施方案的PVPKKHP- β -CD和PVPlO-HP- β -CD-Il络 合物(PVP10 表示具有 10, 000 分子量的 PVP ;ΡνΡ10-ΗΡ-β -CD-Il 表示 PVPlO 对 ΗΡ-β -CD 的重量比为1:1)的傅里叶变换红外(FTIR)光谱;
[0057] 图3A显示了根据本发明的一个实施方案的不同的PVP和PVP-CD络合物在不同百 分比的相对湿度(RH)下的吸水特性;
[0058] 图3B显示了根据本发明的一个实施方案的不同的PVP和PVP-CD络合物在不同百 分比的相对湿度(RH)下的吸水特性;
[0059] 图3C显示了根据本发明的一个实施方案的不同的PVP和PVP-CD络合物在不同百 分比的相对湿度(RH)下的吸水特性;
[0060] 图4显示了根据本发明的一个实施方案的PVP和PVPlO-β -⑶-11络合物的差式 扫描量热(DSC)曲线的图;
[0061] 图5A显示了根据本发明的一个实施方案的不同的PVP和PVP-⑶络合物的硬度;
[0062] 图5B显示了根据本发明的一个实施
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