多阶段生物可降解药物递送平台的制作方法
【专利说明】多阶段生物可降解药物递送平台 相关申请的交叉引用
[0001] 本申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请号61/799, 194的优先权，该申 请通过引用纳入本文用于所有目的。 发明领域
[0002] 本发明的各实施方式设及药物递送。更具体地，各实施方式设及皮下药物递送。更 具体地，各实施方式设及用于在延长的时间内在超过一个阶段中皮下递送药物、疫苗和其 他治疗剂的装置和方法。
【背景技术】
[0003] 口服和静脉内药物递送形式都具有多种限制。口服递送限制包括毒性、吸收较差 和浓度随时间变化。静脉内限制包括需要W液体形式混合和储存药物W及使用无菌技术。 运些在偏远地区尤其具有问题，运些地区中不一定容易获得合适的冷藏和无菌针，从而限 制保存期并使患者暴露于感染中。因此，需要改进的药物递送方法，其能够在缺少冷藏或无 菌医疗供应的环境中延长保存期并更容易使用。
[0004] 药物递送中的一个其他挑战是W下治疗方案（regimen)，其需要初始递送治疗物 (如药物、疫苗和其他治疗剂）并随后给予一个或多个"强化注射"治疗剂量（在时间上显 著较晚）W完成该治疗方案。运类方案增加相关时间和成本W及后续剂量给药延迟或错漏 的风险。给予运类治疗方案在偏远地区尤其具有问题，运些地区在寻找和/或使用一种或 多种后续剂量治疗患者中存在后勤困难。
[0005] 在使用需要一个或多个强化注射的治疗接种牲畜时，也会存在一些相同的挑战。 给予治疗剂量需要使牲畜聚集在一起，随后分离并安抚每只动物W递送治疗剂量。向同一 牲畜W相同方式给予加强注射剂量需要一次或多次使牲畜聚集在一起并随后分离并安抚 每只动物的努力和成本。该挑战也可见于向人提供治疗，其中该患者无法返回医生处接受 第二、第=和/或随后的强化注射作为治疗方案的一部分。
[0006] 因此，需要改进的治疗物递送方法，其可递送治疗方案的后续剂量而无需患者 (其可包括人或其他动物如牛牲畜）返回初始治疗的给予者处，或用于初始治疗的给予者 主动找到并发现患者。
【发明内容】
[0007] 本发明的多个实施方式提供了一种多阶段生物可降解药物递送装置、设备和方 法，其用于皮下递送药物、疫苗和其他治疗剂。许多实施方式提供了一种多阶段生物可降 解药物递送装置，其可透过患者（人或其他哺乳动物）的皮肤并皮下递送第一可选择剂量 的第一治疗剂，所述第一治疗剂可被身体组织和/或血流吸收W生成第一疗效并持续第一 可选择时间段，随后在第二可选择时间段后递送第二可选择剂量的第二治疗剂，所述第二 治疗剂可被身体组织和/或血流吸收W生成第二疗效并持续第=可选择时间段。在多个实 施方式者，药物和/或其他治疗剂的形式可w是液体、凝胶、胶体和/或固体（如块状、小球 状、粉末状或其他固体结构）。
[0008] 本发明所述的其他实施方式提供了一种多阶段生物可降解药物递送装置，其可透 过患者的皮肤并皮下递送第一可选择剂量的第一治疗剂，所述第一治疗剂可被身体组织和 /或血流吸收W生成第一疗效并持续第一可选择时间段，随后在第二可选择时间段后递送 第二可选择剂量的第二治疗剂，所述第二治疗剂可被身体组织和/或血流吸收W生成第二 疗效并持续第=可选择时间段，随后在第四可选择时间段后递送第=可选择剂量的第=治 疗剂，所述第=治疗剂可被身体组织和/或血流吸收W生成第=疗效并持续第五可选择时 间段。
[0009] 一个实施方式提供了一种用于皮下递送固体或液体形式的治疗剂的多阶段生物 可降解药物递送装置，其包括忍体和皮肤透过端，其中，该忍体可脱离地偶联至递送设备或 结构（如轴）的远端。在各方面中，该多阶段生物可降解药物递送装置可W是由固体组合物 制造的皮肤透过装置，其配置为在身体组织流体中溶解并被身体组织和/或血流吸收。该 透过端具有箭头或其他形状，其配置为在通过轴施加作用力插入皮肤时能够透过患者皮肤 并卡在其下。运可通过W下方式完成：将递送设备持有在用户手指中并刺向皮肤或通过用 于推动递送装置或皮肤透过装置本身进入皮肤的作用机制（例如改良的注射器栓塞）。该 透过端还可透过并卡在表皮、真皮和/或皮下组织中。当透过端和忍体被推动进入皮肤并 从皮肤中拔出递送装置时，忍体与递送装置脱离并保留在皮肤下方，通常在肌肉层中。
[0010] 本发明的实施方式特别适用于递送需要多重剂量的疫苗和其他治疗物，所述多重 剂量需要在交错的时间段内递送，例如数天甚至数月。
[0011] 参考附图，在下文中更详细地描述了本发明的运些和其他实施方式和方面。
【附图说明】
[0012] 图1A描述了两阶段生物可降解药物递送平台的截面示意图。
[0013] 图1B描述了 =阶段生物可降解药物递送平台的截面示意图。
[0014] 图2显示对从=阶段生物可降解药物递送平台进行药物递送的建模。 发明详述
[0015] 本发明的某些实施方式提供了一种两阶段生物可降解药物递送平台，该平台能够 透过人患者或其他哺乳动物（如多种牲畜，包括牛牲畜）的皮肤并皮下插入人患者或其他 哺乳动物内。本发明的其他实施方式提供了一种=阶段生物可降解药物递送平台，该平台 能够透过人患者或其他哺乳动物（如牛或其他牲畜）的皮肤并皮下插入人或其他哺乳动物 内。
[0016] 图1A描述了两阶段生物可降解药物递送平台100的一个实施方式的截面示意图， 其形状为针的形式且可包含忍体102和透过端104。生物可降解药物递送平台100的忍体 102可包含第一生物可降解材料，并可包含一种或多种生物可降解聚合物，例如PGLA(聚 (乳酸-共-乙醇酸））、聚乳酸、纤维素W及糖（如麦芽糖）或者本发明所述或本领域已知 的其他生物可降解材料。透过端104可由与忍体102相同的生物可降解材料制造。忍体 102是至少部分中空的，具有一级空腔103。透过端104可倾斜或锥化至一点W允许穿透皮 肤表面。适用于本发明的实施方式的相关表面透过结构、递送方法和疗法可透过参考美国 专利号8, 353, 863更详细地理解，该专利来自美国专利申请号12/705, 529,其全部内容通 过引用纳入本文。
[0017] 一级空腔103可含有第一剂量的治疗剂106(例如初始剂量的疫苗、避孕药物等）， 其形式可W是液体、凝胶、胶体或固体（如块状、小球状、粉末状或其他固体结构）。一级空 腔103还可含有二级外壳108,其也是至少部分中空的，具有二级空腔109。二级外壳108 可包含与第一生物可降解材料不同的第二生物可降解材料（例如儀（Mg))或由其组成。所 用儀可包括纯儀或其多种合金，其在生物材料领域中已知在体内降解。合适的儀合金可包 括，例如，含有W下一种或多种的合金：新狂n)、儘（Mn)、侣（A1)、巧（Ca)、裡化i)、错狂r)、 锭灯）和稀±金属。二级空腔109可含有第二剂量的治疗剂110 (例如加强剂量的疫苗、二 级剂量的避孕药物等），其形式可W是液体、凝胶、胶体或固体（如块状、小球状、粉末状或 其他固体结构）。第一剂量的治疗剂106和第二剂量的治疗剂110可W是相同剂量和/或 浓度的相同治疗剂、不同剂量和/或浓度的相同治疗剂，或者类似或不类似剂量的不同治 疗剂。在其他实施方式中，第一剂量的治疗剂106和第二剂量的治疗剂110可包含一种或 多种相同治疗剂。在本发明的多个实施方式中，来自多阶段生物可降解药物递送平台的治 疗剂的递送不需要生物材料完全生物降解，而是需要足量的生物材料发生降解使得治疗剂 可从空腔中排出（例如通过孔、通过生物材料扩散等），所述空腔由生物材料组成的结构限 定。
[0018] 根据一个实施方式，忍体102可由第一生物可降解材料制造，其通常在两阶段生 物可降解药物递送平台100皮下插入患者体内后约二十（20)分钟内在体内快速生物降解。 根据其他实施方式，第一生物可降解材料可W由W下材料制造，运些材料配置为在多种时 间段内体内生物降解，例如一（1)小时、两似小时、四（4)小时、六（6)小时、十二小 时，或所列举实施方式之间或之外的时间段内。在忍体102生物降解后，第一剂量的治疗剂 106被释放至患者体内；该第一剂量106的释放包括