无痛及无膜片的注射微型结构体的制作方法_2

文档序号:9731104阅读:来源:国知局
gum)、凝结多糖(curd 1 an)、几丁聚糖、壳聚糖、塔拉胶(tara gum)、罗望子胶(tamarind gum)、黄蓍胶(tragacanth gum)、红藻胶(furcelleran)、果胶(pectin)或普鲁兰多糖(pullulan)。
[0049]选择性地,上述粘性组合物可包含生物相容性和/或生物降解性物质作为主要成分。
[0050]本发明中可利用的生物相容性和/或生物降解性物质,例如为聚酯、聚羟基脂肪酸酯(PHAs)、聚(α-羟基酸)、聚(β-羟基酸)、聚3-聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)、聚(3-羟基丙酸甲酯)(PHP)、聚(3-羟基己酸酯)(PHH)、聚(4-羟基酸)、聚(4-羟基丁酸酯)、聚(4-羟基戊酸酯)、聚(4-羟基己酸酯)、聚(酯酰胺)、聚己内酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚丙交酯-乙交酯共聚物(PLGA)、聚二氧六环酮、聚原酸酯、聚醚酯、聚酸酐、聚(甘醇酸-三亚甲基碳酸酯)共聚物、聚磷酸酯、聚磷酸酯氨基甲酸酯、聚(氨基酸)、聚氰基丙烯酸酯、聚(三亚甲基碳酸酯)、聚(亚氨基碳酸酯)、聚(酪氨酸碳酸酯)、聚碳酸酯、聚(酪氨酸芳酯)、聚亚烷基草酸酯、聚磷腈、聚羟基脂肪酸酯-聚乙二醇(PHA-PEG)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚氨基甲酸酯、硅酮、聚酯、聚烯烃、聚异丁烯与乙烯-α烯烃共聚物、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物、丙烯酸聚合物及共聚物、乙烯基卤化物聚合物及共聚物、聚氯乙烯、聚乙烯醚、聚乙烯基甲醚、聚亚乙烯基卤化物、聚亚乙烯基氟化物、聚亚乙烯基氯化物、聚氟烯烃、聚全氟烯烃、聚丙烯腈、聚乙烯基甲酮、聚乙烯基芳族化合物、聚苯乙烯、聚乙烯基酯、聚乙酸乙烯酯、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺、醇酸树脂、聚氧基亚甲基、聚酰亚胺、聚醚、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、丙烯酸马来酸共聚物、几丁聚糖、葡聚糖、纤维素、肝素、透明质酸、藻酸盐、菊粉、淀粉或糖原,优选为聚酯、聚羟基脂肪酸酯(PHAs)、聚(α-羟基酸)、聚(β-羟基酸),聚3-聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)、聚(3-羟基丙酸甲酯)(ΡΗΡ)、聚(3-羟基己酸酯)(ΡΗΗ)、聚(4-羟基酸)、聚(4-羟基丁酸酯)、聚(4-羟基戊酸酯)、聚(4-羟基己酸酯)、聚(酯酰胺)、聚己内酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚丙交酯-乙交酯共聚物(PLGA)、聚二氧六环酮、聚原酸酯、聚醚酯、聚酸酐、聚(甘醇酸-三亚甲基碳酸酯)共聚物、聚磷酸酯、聚磷酸酯氨基甲酸酯、聚(氨基酸)、聚氰基丙烯酸酯、聚(三亚甲基碳酸酯)、聚(亚氨基碳酸酯)、聚(酪氨酸碳酸酯)、聚碳酸酯、聚(酪氨酸芳酯)、聚亚烷基草酸酯、聚磷腈、聚羟基脂肪酸酯-聚乙二醇(PHA-PEG)、几丁聚糖、葡聚糖、纤维素、肝素、透明质酸、藻酸盐、菊粉、淀粉或糖原。
[0051 ]根据本发明的一实例,在本发明中所利用的粘性组合物溶解于合适的溶剂中而变现出粘性。另一方面,在表现出粘性的物质中,也存在基于热而熔融的情况下表现出粘性的物质。用于使粘性物质溶解来制备粘性组合物的过程中所利用的溶剂没有特别限制,可利用水、碳原子数1-4的无水或含水低级醇、丙酮(acetone)、乙酸乙酯(ethyl acetate)、三氯甲烧(chloroform)、1,3_丁二醇(Butylene Glycol)、核酸(nucleic acid)、乙酿(diethylether)或乙酸丁酯(butyl acetate)作为溶剂。
[0052]根据本发明的一实例,微型结构体(102、202)还包含药物。本发明的结构体的主要的用途之一为微针(micro needle),该微针用于经皮给药目的。因此,在准备粘性组合物的过程中,生物相容性物质中混合药物来准备粘性组合物。
[0053]在本发明中所利用的药物没有特别限制。例如,上述药物包含化学药物、蛋白药物、肽药物、基因治疗用核酸分子、纳米粒子、功能性化妆品的有效成分以及美容成分等。例如,在本发明中所利用的药物可以包含抗炎剂、镇痛剂、抗关节炎药、镇痉药、抗抑郁药、抗精神病药、神经稳定剂、抗焦虑药、毒品拮抗剂、抗帕金森病药、胆碱能性兴奋剂(Cholinergic agonist)、抗癌剂、抗血管生成抑制剂、免疫抑制剂、抗病毒药、抗生剂、食欲抑制剂、镇痛剂、抗胆碱能药、抗组胺药、冠状血管扩张剂、脑血管扩张剂、末梢神经扩张剂、避孕药、抗血栓剂、利尿剂、抗高血压剂、心血管疾病治疗剂、美容成分(例如,皱纹改善剂、皮肤老化抑制剂及皮肤美白剂)等,但并不局限于此。
[0054]根据本发明的一实例,本发明的微型结构体(102、202)的制备过程在非加热条件(non-heating treatment)、常温或常温以下的低温(例如,5?20°C)中进行。因此,即使本发明中所利用的药物为如蛋白药物、肽药物、基因治疗用核酸分子等怕热药物,根据本发明也能够制备包含上述药物的结构体。
[0055]本发明的微型结构体(102、202)内包含的蛋白质/肽药物没有特别限制,包含激素、激素类似物、酶、酶抑制剂、信号传递蛋白质或其部分抗体或其中的一部分、单链抗体、结合蛋白质或其结合域、抗原、吸附蛋白(adhes1n protein)、结构蛋白(structuralprotein)、调节蛋白(regulatory protein)、毒蛋白(toxoprotein)、细胞因子(cytokine)、转录调节因子、血液凝固因子以及疫苗,但并不局限于此。更详细地,上述蛋白质/肽药物包含胰岛素(insulin)、IGF-l(insulin_like growth factorl)、作为成长激素的红细胞生成素(Erythropoietin)、粒细胞集落刺激因子(G-CSFs ,granulocyte-colony stimulatingfactors)、GM-CSFs(granulocyte/macrophage_colony stimulating factors)、干扰素a(interferon alpha)、干扰素β(interferon beta)、干扰素 γ (interferon gamma)、白细胞介素(interleukin)-la或β、白细胞介素-3、白细胞介素-4、白细胞介素-6、白细胞介素-2、EGFs(epidermal growth factors)、降血f丐素(calcitonin)、ACTH(adrenocorticotropichormone )、TNF (tumor necrosis fac tor )、阿托比西扮(atob i sban )、布舍瑞林(buserelin)、西曲瑞克(cetrorelix)、地洛瑞林(deslorelin)、去氨加压素(desmopressin)、强啡肽A (dy nor phi n A)(l_13)、依降 |丐素(elcatonin)、呃勒多辛(eleidosin)、依替巴肽(eptifibatide)、GHRH_I I (growth hormone releasing hormone-1I)、促性腺激素释放激素(gonadorelin) ’戈舍瑞林(8086^1;[11),组氨瑞林(11181^61;[11)、亮丙瑞林(Leuprorelin)、赖氨加压素(lypressin)、奥曲肽(octreotide)、后叶催产素(oxytocin)、加压素(pi tress in)、分泌素(secret in)、辛卡利特(sincalide)、特利加压素(terlipressin)、胸腺五肽(thymopentin)、胸腺素(thymosine)al、曲普瑞林(triptorelin)、比伐卢定(bivalirudin)、卡比托辛(carbetocin)、环抱霉素(cyclosporin)、艾塞那肽(exedine)、兰瑞肽(lanreotide)、LHRH( luteinizing hormone-releasing hormone)、那法瑞林(nafarelin)、甲状旁腺素((parathyroid hormone)、普兰林肽(pramlintide)、T_20(enfuvirtide)、胸腺法新(thymalfasin)及齐考诺肽(ziconotide)。
[0056]根据本发明的一实例,微型结构体102、202还可包括能量储存部。在这种情况下,微型结构体102、202可作为用于传送或传递热能、光能、电能等形态的用途使用。例如,在光动力疗法(photodynamic therapy)中,微型结构体102、202可利用于向身体内的特定部位诱导光,使得光直可接作用于组织或光作用于如光感应性(ligh-sensitive)分子之类的媒介。
[0057]在本发明中的结构体可以为多种形态,例如,可以为微针、微叶片、微刀、微纤维、微长钉、微探针、微阀(microbarb)、微矩阵或微电极。
[0058]在本发明中的结构体可具有多种尺寸。例如,在本法明中的微型结构体的顶端部(tip)直径为 1-500μπι、2-300μπι 或 5-100μπι、2-300μπι 或 5-100μπι,并有效长度为 100-10000μπι、200-10000μπι、300-8000μπι或50-2000μπι。在本发明中使用的术语结构体的“顶端部”意味着具有最小直径的微型结构体的一末端部。在本法明中使用的术语“有效长度”意味着从结构体的顶端部至支撑体表面的垂直长度。在本说明书中使用的术语“下端部”意味着具有最大直径的微型结构体的一末端部。例如,在本发明中的结构体的下端部直径为5 0 -10 Ο Ο μπι,有效长度为 100-10000μπι。
[0059]在本发明的注射微型结构体中,主层101、201可利用多种物质制备。例如,主层101、201可利用聚合物、有机化学物质、金属、陶瓷、半导体等的物质制备。根据一实例,主层101、201由金属制作而成。在主层由金属制作而成的情况下,主层借助磁性可与注射微型结构体相结合。主层101、201的厚度并不受到特别限制,例如,主层101、201的厚度为0.001-10mm、0.01-lmm、0.08-0.5mm.0.08-0.2mm或0.09-0.15mm η
[0060]在本发明的注射微型结构体中,基层204可利用多种物质制备。根据本发明的一实例,基层204由粘性组合物制作而成。参照利用于上述结构体的制作的粘性组合物及生物相容性对在基层204中可利用的粘性组合物进行说明。基层可利用与结构体相同或不同的物质来制作。基层可利用与结构体相同的物质或不同的物质来制作。基层204的厚度不受特别限制,例如,基层 204 的厚度为0.1-1000ym、l-100ym、l-50ymSl-10ym。
[0061]在本发明的注射微型结构体中,保护层103、203可利用多种物质制作。例如,保护层103、203可利用聚合物、有机化学物质、金属、陶瓷、半导体等的物质制作。根据本发明的一实例,保护层101、201由金属制作而成。在保护层由金属制作而成的情况下,保护层借助磁性可与注射结构体相结合。保护层的厚度依赖于微针的长度,因而保护层103、203的厚度不受特别限制,例如在微针的长度为100-100μπι的情况下,保护层的厚度为100-1000μπι。
[0062]在本发明的注射微型结构体中,形成于主层、基层及保护层的通孔的大小不受特别限 $丨」。例如通孔的直径为 1-5000μπι、100-4000μπι、500-4000μπι、800-4000μπι、800-3000μπι、900-2000μπι或900-1500μπι。通孔可利用多种方法导入,例如可利用激光切割装置来导入通孔。
[0063]根据本发明的一实例,在注射微型结构体I中,主层的通孔101a为多个通孔。根据本发明的一实例,在注射微型结构体II中,主层的通孔201a及基层的通孔204a为多个通孔。
[0064]这种多个通孔适合于注射微型结构体由多个结构体形成的情况。
[0065]根据本发明的一实例,多个主层通孔及基层通孔形成于相互对应的位置。根据一实例,多个主层通孔、基层通孔、保护层的通孔及注射装置的通孔形成于相互对应的位置。通过形成于这种相对应的位置的多个通孔,来排出力施加于微型结构体下端部,从而结构体被注射。
[0066]根据本发明的一实例,多个主层通孔101a、201a具有与微型结构体102、202的下端部的直径相同的直径(参照:图4a)。
[0067]根据本发明的一实例,多个主层通孔101a、201a的直径小于微型结构体102、202的下端部的直径(参照:图4b)。在这种情况下,本发明的注射微型结构体有利(favorable)于在主层上直接形成结构体。
[0068]根据本发明的一实例,多个主层通孔101a、201a的直径大于微型结构体102、202的下端部的直径(参照:图4c)。在这种情况下,优选地,为了制作微型结构体,分成主层通孔101a、201a,并形成结构体,其次去除上述分层。
[0069]根据本发明的一实例,多个基层通孔204a的直径大于主层通孔201a。根据再一实例,多个基层通孔204a的直径与多个主层通孔201a相同。根据一实例,多个基层通孔204a的直径小于多个主层通孔201a。
[0070]根据本发明的一实例,实现微型结构体的基层部位的强度小于基层的其他部位(参照:图5)。如图5所示,借助这种强弱模式涂敷(weak and strong pattern coating)更有效地实现结构体的注射。
[0071 ]另一方面,本发明的微型结构体还可包括位于上述主层的相邻面(immediatelyadjacent plane)的移动性柱体(movable pillar)。移动性柱体借助排出力通过形成于主层及保护层的通孔向注射微型结构体的外部突出(参照图22)。在这种情况下,移动性柱体无需额外的支撑体,上述移动性柱体最初以略插入于主层的通孔的形态制作,并且以无额外的校准器(aligner)或本体的方式移动性柱体可向通孔外突出。
[0072]微型结构体注射装置I
[0073]根据本发明的另一实施方式,本发明提供微型结构体注射(shooting)装置,上述微型结构体注射(shooting)装置包括:(a)顶端部,用于收容本发明的注射微型结构体;以及(b)本体部(body part),用于向形成于上述注射微型结构体传递牌处理,并实现与上述通孔的连通(openly connected)。
[0074]本发明的微型结构体注射(shooting)装置I作为利用上述本发明的注射微型结构体,为了避免本说明书过于复杂,省略它们之间的共同的记载内容。
[0075]本发明的注射装置为了适合于注射本发明的注射微型结构体而提出,在本说明书中与微型投药器(microlancer)相同的意义来使用(参照:参照图2、图3及图10)。
[0076]本发明的微型结构体注射装置作为无膜片(patch-less)或针Needle-less)可向皮肤内直接传递药物的系统,可通过微细移动性柱体(movable pi liar)来施加力(force),从而可向皮肤内高速浸透对象药物。最近有使微矩阵(microneedle array)与膜片(patch)相结合来使用的形态,但是这种膜片由于还通过是否有皮肤的毛(hair)、毛的量及皮肤的弹性力等多种因素受到影响,从而微针矩阵不能完全插入于皮肤内。着眼于上述问题多个本发明人发明包括患者可自我给药的微针的微型结构体注射装置(或微型投药器(microlancer)),并确认借助本发明的微型结构体注射装置对象药物的传递效率可实现接近 100% ο
[0077]在使用本发明的微型结构体注射装置的情况下,与皮肤类型和是否有毛(hair)无关将微针可插入到所需范围的深度。在Franz细胞扩散试验中药物传递效率作为97±3%,与作为56±5%的对照组存在大的差异(参照实施例2)。并且,确认如下:在本发明中诱发糖尿病的小鼠中适用本发明的微型投药器的情况下,与使用膜片的情况相比在药物传递中有效约40%以上。
[0078]在本说明书中术语“微型投药器(Microlancer)”意味着无膜片可自我给药的DMN传递系统。本发明的微型投药器针对于药物-装载的DMNs不使用膜片,能够以最小浸湿的方式给药到皮肤,这种本发明的微型投药器解决了以往的喷射注射器(jetinjector)未解决的根本性问题。
[0079]并且,本发明的DMNS(Dissolving microneedles)可制作成规定形态的矩阵(&^^)(参照图1(3)。
[0080]以下,对本发明的微型结构体注射装置I进行详细说明。
[0081 ]可在注射装置30的顶端部302形成有通孔302a,这是使排出力向微型结构体102、2 Ο 2的下端部传递,上述通孔3 Ο 2 a可与形成于注射结构体的通孔相连通(o p e η 1 yconnected)。上述通孔302a可以为多个通孔。
[0082]根据本发明的一实例,在本发明中利用的排出力包括借助多种力(force)的压力,并包括物理压力(physical pressure)或化学压力(chemical pressure)。例如,物理压力(physical
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