具有斜面开口的空心微针的制作方法
【专利说明】具有斜面开口的空心微针
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求2013年7月16日提交的美国临时专利申请61/846, 945的优先权，其 公开内容全文以引用方式并入本文。
【背景技术】
[0003] 透皮和局部药物递送可用于治疗处理，但可使用这些路线有效递送的分子数可通 过皮肤的阻隔性进行限制。分子通过皮肤传送的主要障碍是角质层（皮肤的最外层）。
[0004] 已提出了多种不同的皮肤处理方法，以便提高诸如角质层等最外皮肤层的渗透性 或孔隙率，从而增强通过那些层或至那些层中的递送。角质层为由脂域分开的紧凑角化的 细胞残余物的复杂结构。角质层是由失去其细胞核并且变为角质的角质细胞形成，该角质 细胞包含大多数上皮细胞。这些死细胞包括角质层，该角质层具有仅约10微米到30微米的 厚度并且防止身体由外源性物质侵入并防止内源性流体和溶解分子向外迀移。各种皮肤处 理方法包括使用微针、激光消融、射频消融、热消融、超声波导入、离子导入、或它们的组合。
[0005] 包括相对较小结构（有时称为微针或微钉）的阵列的装置已公开用在治疗剂和其 他物质通过皮肤和其他表面的递送方面。通常将装置压贴皮肤以努力刺穿角质层，使得治 疗剂和其他物质可以顺序或同时穿过该层并进入下面的组织中。这些装置的微针会在接触 角质层时将其刺穿，从而形成多个微观狭缝，微观狭缝用作通道，活性组分的分子可以通过 通道被递送到主体中。为了递送活性组分，微针装置可以具有贮存器，用于在将活性组分递 送穿过角质层之前以液态形式暂时地保持活性组分。在一些构造中，微针可以为空心的，以 提供直接地从贮存器穿过微针的液体流路，以使得能够穿过皮肤递送治疗物质。在替代构 造中，可以将活性组分涂布在微针阵列上，并在已穿刺角质层之后将活性组分直接递送穿 过皮肤。
[0006] 可以结合施用装置来使用微针阵列，施用装置能够被若干次地使用或作为单次使 用装置。微针阵列通常仅用一次，用后即弃。
【发明内容】
[0007] 本发明人认识到，与施加微针有关的问题包括：将针有效且一致地插入皮肤中达 期望深度的能力、在给药期间牢靠地保持微针与皮肤正确接触的能力、和施加一致的力以 进行递送的能力。
[0008] 本公开整体涉及包括一个或多个空心微针的制品。具体地，本公开提供具有开口 的空心微针，该微针被构造成用于促进将材料从空心微针递送到组织（例如，皮肤组织） 中。此外，本公开提供了 一种制备空心微针的方法。
[0009] 本公开的一些方面提供一种制品。该制品可包括至少一根空心微针。所述至少一 根微针可包括基部、具有中心轴线的细长主体、尖端部分、第一通道和第二通道。尖端部分 可包括尖端、斜表面、以及斜表面中的斜面开口。第一通道可从斜面开口轴向延伸穿过细长 主体的至少一部分，其中第一通道具有与中心轴线基本对准的第一壁。第二通道可从第一 通道径向延伸到斜面开口，其中第二通道具有被取向成基本垂直于中心轴线的第二壁。第 一通道和第二通道合并以形成斜面开口。
[0010] 本公开的其他方面提供一种制备具有包括至少一根微针的制品的方法。微针可包 括具有主体直径的细长主体、基部、尖端部分、以及从基部延伸到尖端部分的空心通道。该 方法可包括提供包括至少一个腔体的第一模具半部；其中所述至少一个腔体包括腔体开口 和腔体表面，该表面具有从其朝腔体开口延伸的第一突起；其中第一突起限定空心通道的 第一区段，第一区段从基部延伸到微针的主体中；其中第一突起包括第一纵向轴线。该方 法还可包括提供包括从其延伸的至少一个第二突起的第二模具半部；其中所述至少一个第 二突起限定微针的尖端部分和空心通道的第二区段，第二区段从邻近所述至少一根微针尖 端的斜面开口延伸到微针的主体中；其中所述至少一个第二突起包括第二纵向轴线；其中 第二突起的形状和尺寸被设计成限定尖端部分；其中尖端部分包括尖端、斜表面、斜表面中 的斜面开口、从斜面开口沿轴向延伸穿过细长主体的至少一部分的第一通道、以及从第一 通道径向延伸到斜面开口的第二通道；其中第一通道具有与第二纵向轴线基本对准的第一 壁；其中第二通道具有被取向成基本垂直于第二纵向轴线的第二壁；其中第二突起的形状 和尺寸被形成为使得第一通道和第二通道合并以形成斜面开口。该方法还包括至少使第一 模具表面或第二模具表面与可模制材料接触并将第二突起插入所述至少一个腔体中。
[0011] 短语"注射设备"是指能够在特定间期内递送或提取流体的一体化装置，并且并不 限于仅旨在用于注入的装置。因此，注射设备可用于例如将流体注射到真皮中或者从组织 提取流体。
[0012] 术语"透皮"及其变型形式通常用于指代对穿越皮肤的任何部分的活性成分的任 何类型的递送。即，透皮通常可包括全身递送（即，在活性成分跨过或基本上通过真皮输 送，使得活性成分递送到血流中的情况下）以及皮内递送（即，在活性成分部分地通过真皮 (例如，跨过皮肤的外层（角质层））输送的情况下，在活性成分递送到皮肤中，例如用于治 疗牛皮癣或用于局部麻醉剂递送的情况下）。即，本文使用的透皮递送包括对活性成分的穿 过皮肤的至少一部分（但不一定所有的皮肤层）输送而不是仅局部施用到皮肤的外层的递 送。
[0013] 短语"空心微针"是指被设计用于刺穿角质层以有利于透过皮肤递送药物的特定 微观结构。以举例的方式，微针可包括能够刺穿角质层并且将液体药物制剂递送到角质层 下面的皮肤或组织层的针或针状结构、以及其他结构。
[0014] 词语"优选的"和"优选地"指在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施例。 然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施例也可能是优选的。此外，述及一个或多个 优选的实施例并非暗示其他实施例不可用，也并非旨在将其他实施例排除在本发明的范围 之外。
[0015] 术语"包括"及其变型形式在说明书和权利要求中出现这些术语的地方不具有限 制的含义。
[0016] 本文所用的"一种（个）"、"所述（该）"、"至少一种（个）"以及"一种（个）或 多种（个）"可互换使用。因此，例如，一根微针可以理解为"一根或多根"微针。
[0017] 术语"和/或"意指所列要素的一个或全部，或者所列要素的任何两个或多个的组 合。
[0018] 另外，在本文中，由端点界定的数值范围包括该范围内所含的所有数值（如，1至5 包括 1、1· 5、2、2· 75、3、3· 80、4、5 等）。
[0019] 上述的"
【发明内容】
"并非意图描述本发明的每个公开的实施例或每种实施方式。以 下描述更具体地举例说明示例性实施例。通观申请全文，在几个部分用实例列表提供指导， 列表中的实例可按不同方式组合使用。在每种情况下，引用的列表都只用作代表性的组，并 且不应理解为排他性列表。
[0020] 下面将结合附图和描述介绍上述及其他实施例的更多细节。通过描述、附图和权 利要求书，其他特征、目标和优点将变得明显。
【附图说明】
[0021] 将结合下列各图进一步解释本发明，其中各图中类似的结构部分采用类似的数字 表不。
[0022] 图1为包括空心微针的制品的实施例的透视图。
[0023] 图2为包括具有开口的斜面的空心微针的实施例的透视图。
[0024] 图3为用于形成图2的空心微针的尖端部分的模具部件的透视图。
[0025] 图4为根据本公开的具有带开口的斜面的空心微针的一个实施例的透视图。
[0026] 图5为图4的空心微针的侧视图，示出了斜面和开口。
[0027] 图6为图4的空心微针的侧视图，示出了任选次要斜面。
[0028] 图7为图5的空心微针的顶视图。
[0029] 图8为沿线8-8截取的图5的空心微针的剖视图。
[0030] 图9A-B为用于形成图4-8的空心微针的尖端部分的模具部件的侧视图。
[0031] 图9C为图9A-B的模具部件的透视图。
[0032] 图10为根据本公开的在模制方法中用于制备具有空心微针的制品的模具部件的 各部分的一个实施例的不意图。
[0033] 图11为图5的微针的尖端部分的详细视图，该视图将传统针尖端的斜面开口的区 域和根据本公开的微针中的斜面开口的区域进行对比。
[0034] 图12为图5的微针的尖端部分的详细视图，该视图示出了由次要斜面和与微针的 中心轴线对准的平面形成的角度β。
【具体实施方式】
[0035] 在详细解释本公开的任何实施例之前，应当了解，本发明在其应用中不仅限于下 文说明中所提及或下文附图中所示出的构造细节和部件布置方式。本发明容许其他实施例 并且容许以各种方式实施或执行。另外，应当了解，本文使用的措词和术语是用于说明目的 而不应被视为限制性的。本文使用"包括"、"包含"或"具有"及它们的变型形式意在涵盖其 后所列出的项目及它们的等同形式以及额外项目。除非另外指明或限定，否则术语"安装"、 "连接"、"支撑"和"联接"和它们的变型形式被广泛使用并涵盖直接和间接安装、连接、支撑 和联接。应当理解，可采用其他的实施例，并且可在不偏离本发明范围的情况下作出结构变 化或逻辑变化。此外，例如"前"、"后"、"顶部"、"底部"等用语仅用于当元件彼此相关的时 候描述元件，而决非意在陈述设备的具体取向，以指示或暗示设备的必要或所需取向，或指 定在使用中将如何使用、安装、显示或定位本文所述发明。
[0036] 本公开整体涉及包括具有穿透皮肤的尖端部分的空心微针的制品，并提供了开 口，组合物（例如，配药活性化合物）可透过该开口递送到皮肤组织和设置在皮肤组织中或 在皮肤组织下面的其他组织中。具体地，本公开涉及可向皮肤组织中提供更有效的组合物 递送的尖端部分的某些方面。此外，所述方面通常提供一种制造空心微针的更稳固方法，并 且具体地，提供一种制造高高宽比空心微针的更稳固方法。
[0037] 包括空心微针和/或空心微针阵列的制品用于例如递送组合物（例如，包含活性 成分的组合物）。此类组合物在例如美国专利8, 088, 321和8, 246, 893 ;和美国专利申请公 布US2011/0213335、US2012/0123387、US2012/0041337 ;和国际专利公布W02012/074576 中 有所描述，上述专利全文均以引用方式并入本文中。
[0038] 转到附图，图1示出了包括至少一根微针160的制品100的一个实施例。在图示 的实施例中，制品100包括多根微针160的圆形形状