塑料微针条的制作方法
【专利摘要】本发明涉及塑料微针条(10)，所述塑料微针条用于经皮药物递送，以便增加药物通过皮肤的递送速率。这些微针条(10)是通过精确注射模制工艺单个地或成簇(100)形式大量产生，并且随后可以组合以形成微针阵列。各个微针条可以进一步折断成单个微针以用于其它医学应用。还提供了用于精确注射模制工艺的模具(200)的制造。
【专利说明】塑料微针条
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于经皮药物递送的微针，特别地，其涉及成本有效性塑料微针条的制造，所述塑料微针条可以组合成阵列形式以用于药物递送目的。
【背景技术】
[0002]一般通过局部、肠内(经口)和非肠道(注射)手段给予药物或使其与身体接触。在局部给药中，所施用的药物应该为局部生效，而在肠内和非肠道给药中，药效是全身性的(整个身体)。经皮药物递送是一种通过使药物用在皮肤上而以全身递送为目标的相对新的药物投予形式。这不同于局部方法，因为局部方法一般以局部递送为目标。因为即使药物可以成功地递送到身体中也不能保证药物的功效，这是第一个障碍。
[0003]经皮递送的第二个障碍是要攻克皮肤的最外层(称为角质层)，该层由被推到身体最外层的死细胞构成。角质层形成难以攻克的层(平均20微米)以隔离并且保护身体。由于有这个难以攻克的层，因此仅少数小分子药物可以通过经皮途径给予。二十多年来，通过微针来补充经皮递送以攻克角质层，从而允许较快的递送速率并且允许递送较大分子药物。因为微针物理地攻破或刺穿皮肤从而为药物开路，所以有效性优良并且一致。
[0004]在检查了最先的两个障碍之后，在经皮递送方式中存在最后一个障碍，即微针的成本，其包括初始资本投入和后续操作费用。实验室中所研发的大多数微针缺乏以可接受的成本效益扩大规模的能力。用于经皮药物递送的微针技术已有约二十年历史，但迄今为止仍没有任何商业产 品出售。商业化的一个主要障碍是生产成本和可大量制造性，这是本发明设法要解决的。
【发明内容】
[0005]在一个方面中，本发明涉及可以用于经皮药物递送应用的塑料微针条。单个微针通过注射模制的条状物成排连接。每一条状物可以在模腔内单个地或以簇状物形式模制。微针的高度可以在300微米到3000微米范围内，而对于大多数应用来说在400微米到600微米范围内。每一条状物上的微针可以具有均一高度，或可以具有不同的高度以使得中间的微针具有较大高度。
[0006]
【发明内容】
[0007]在一个方面中，本发明涉及可以用于经皮药物递送应用的塑料微针条。单个微针通过注射模制的条状物成排连接。每一条状物可以在模腔内单个地或以簇状物形式模制。微针的高度可以在300微米到3000微米范围内，而对于大多数应用来说在400微米到600微米范围内。每一条状物上的微针可以具有均一高度，或可以具有不同的高度以使得中间的微针具有较大高度。
[0008]在另一个方面中，本发明涉及这种塑料微针条的制造，其涉及一对模具嵌入件，一半具有基本上平坦并且平滑的表面，而另一半的表面刻有阴性微针图案，其中两半相耦合，并且平坦并且光滑的表面与刻图表面彼此接触。可以在一个模腔中使用多个这种模具嵌入件，使得在一个工艺循环中可以产生若干条状物。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是塑料微针条的透视图。
[0010]图2是塑料微针的近视图。
[0011]图3是具有偏离中心的顶点和位于中心的顶点的塑料微针的近视图。
[0012]图4是三角形塑料微针的近视图。
[0013]图5是斜切圆锥形塑料微针的近视图。
[0014]图6是塑料微针条簇的透视图。
[0015]图7是用于模制塑料微针条的一组模具嵌入件的透视图。
【具体实施方式】
[0016]出于说明本发明原理的目的，现将参考本文所说明的实施例，并且将使用特定的语言对其进行描述。应了解，这些实施例和语言不旨在限制本发明的范围。本领域技术人员对本发明原理的任何变更和进一步修改和应用均将落 入本发明范围内。
[0017]图1是两个塑料微针条10，其包括多个微针12和连接所有微针12的薄结构14。在薄结构14内，存在至少一个横截面积陡然减小的折断切口 16，以促进条状物14从余下的模制部件18 (例如模制流道和浇口)断裂。如果旨在断裂成单个微针或较短的条状物，那么折断切口 16还可以沿薄结构14设置。微针的高度在300微米到3000微米范围内；或实际上对于经皮药物递送应用来说在400微米到1000微米范围内。
[0018]图2示出了基底表面20上的微针12的可能几何形状。微针12通常具有三角锥形或半圆锥形形状，其包括一个基本上平坦的表面22和锥形弯曲表面24。如图3中所示，平坦表面22可以垂直于基底表面20，或略微倾斜以使得在俯视图中尖端可以位于微针的中心。虚线26将产生偏心顶点28和中心顶点30的垂直和倾斜平坦表面22清楚地区分开。如图4中所示，锥形弯曲表面24具有边缘32，该边缘将弯曲表面划分成呈锐角的两个面34，这两个面与平坦表面22 —起形成完整的三角形。作为另外一种选择，如图5中，锥形弯曲表面24可以是圆锥形表面38，该圆锥形表面与平坦表面22 —起形成斜切圆锥体。
[0019]出于成本效益的原因，图1中的微针条10 —般以簇状物形式注射模制，即一个模腔中存在多个微针条10。图6示出了由多个微针条10组成的微针条簇100。簇100内的各个微针条10的条状物几何形状(例如尺寸、沿条状物的折断切口 16的数目)和针的尺寸、形状、高度和间距实际上可以有所不同。在微针条10中与主要杆体120连接的近端处存在一个折断切口 16。
[0020]现描述生产方法，特别是模具嵌入件的制造。图7示出了一组模具嵌入件200，其包括一个具有基本上平坦和平滑的耦合表面320的空白嵌入件300，和一个具有刻有阴性(negative)微针图案440的耦合表面420的图案嵌入件400。雕刻微针图案的方法包括超精密机械加工(诸如轮廓磨削)、放电机械加工(EDM)线切割和其它非常规方法。耦合表面320和420耦合在一起以界定阴性微针图案440的轮廓。本领域技术人员能很好地理解使用这对模具嵌入件200的其它步骤并且将不对此作进一步详述。在正常情况下，此方法将产生如图3中所示的具有偏心顶点28的微针。尽管如此，有时对称形状是理想的，并且这可以通过根据图3适当倾斜模具嵌入件200来实现，此举可以由本领域技术人员容易地进行。
[0021] 使用模制微针进行了一些临床前评估。各个微针是通过使其从模制微针条发生折断而获得。所使用的材料是聚醚酰亚胺(PEI)(—种超高性能的聚合物)。将这些各个微针(高度是3_，使得可以容易地通过血液来确认穿入)装入弹簧操作式施用器中，该施用器能够提供约lm/sec的穿入速度。在人类受试者的手指和手掌处进行10次连续穿入。所有穿入均通过目视观察(细小血斑的出现)来确认，并且在200倍放大倍数下通过光学检验证实所有微针均为完好的。
【权利要求】
1.一种塑料微针条，包括 a.具有基底表面的薄结构； b.具有有一个面基本上平坦的锥形形状的多个微针； c.其中所述多个微针从所述基底表面立起。
2.根据权利要求1所述的塑料微针条，其中所述薄结构具有至少一个横截面积陡然减小的端部以便容易分离。
3.根据权利要求1所述的塑料微针条，其中从所述基底表面立起的所述多个微针形成平行于所述薄结构的一条线。
4.一种塑料微针条簇，包括 a.用于连接到所述塑料微针条的杆体； b.有一个横截面积陡然减小的端部以便容易分离的多个塑料微针条； c.其中所述多个塑料微针条经横截面积陡然减小的所述端部连接到所述杆体。
5.一种制造一组用于注射模制根据权利要求1所述的塑料微针条的模具嵌入件的方法，包括 a.制造具有基本上光滑的表面的第一模具嵌入件； b.制造有一表面刻有 多个微针图案的第二模具嵌入件； c.将所述第一和第二嵌入件耦合，所述第一嵌入件的所述光滑表面与所述第二嵌入件的所述刻图表面彼此牢固地附着，以形成用于所述塑料微针条的完整模具。
【文档编号】B29C45/00GK103974744SQ201180074463
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2011年11月2日 优先权日:2011年11月2日
【发明者】林治远 申请人:林治远