[发明专利]一种吸入式给药系统

说明书

技术领域

本专利所属技术领域是药物输送系统，特别是通过呼吸系统进行给药的药物输送系统。

背景技术

由于人体鼻腔、支气管和肺部的粘膜表面积很大，同时药物颗粒可以快速透过粘膜组织被人体吸收，并且可以避免肝脏的首过效应，因此相对于口服和皮下注射等给药方式，吸入式给药具有给药更迅速的治疗优势。目前有很多吸入式给药系统可以通过干粉吸入器或者是雾化器将化学药物成份或者生物药物成份送达患者鼻腔、支气管和肺部等部位，直接治疗鼻腔、支气管和肺部等部位的病变或者是透过鼻腔、支气管和肺部等部位的粘膜组织直接被人体吸收，实现全身性给药，治疗其他部位的病变。

吸入式给药对药物颗粒的气动力尺寸要求较高，气动力直径0.5-10微米之间的药物颗粒可以有效沉积到人体鼻腔、支气管和肺部等处，从而被人体有效吸收。大于10微米的颗粒将沉积到口腔或者喉管，无法达到鼻腔、支气管和肺部等有效吸收部位，而小于0.5微米的颗粒将随患者呼气而呼出体外。但是0.5-10微米之间的药物颗粒粉末通常很容易结团，这进一步增加了精确控制药物颗粒的气动力尺寸，从而实现精确给药的难度。目前市场上绝大多数的吸入式给药系统无法精确控制药物颗粒的气动力尺寸，在患者吸入这些药物以后，通常只有少量颗粒具有合适的气动力尺寸(0.5-10微米之间)，可以沉积到粘膜表面进而被人体吸收，因此通常吸入式给药需要较大剂量，并且无法做到精确给药。

此外，目前有很多吸入式药物颗粒在人体环境下无法达到快速溶解，其所携带的有效药物成份无法通过粘膜组织被人体快速吸收，没有发挥呼吸系统给药给药迅速的优势。并且在粘膜表面残存的固体颗粒会带来呼吸系统病变等副作用。使用在一定的pH值和温度下保持稳定、同时在另一特定的pH值和温度环境下能够迅速溶解并被人体吸收进而快速送达指定部位的化学物质，采用特定工艺制成具有适宜性质(如颗粒大小、形状、结构强度、溶解度等以及低毒性)的药物载体颗粒，将有效药物成份加载到这种药物载体颗粒上后形成具有适宜气动力尺寸的药物颗粒。通过精确控制药粉颗粒气动力尺寸，这种具有适宜气动力尺寸的药物颗粒可以通过吸入式给药的方式被有效地输送到患者鼻腔、支气管和肺部等部位，可以通过控制输送药物颗粒的气动力尺寸实现给药剂量的精确控制，沉积到患者鼻腔、支气管和肺部等部位的药物颗粒可以在pH值于6.0-8.0之间的人体环境下快速溶解，并透过人体粘膜组织快速被人体吸收，从而达到预期的治疗效果。

即使满足了上述条件，但尚缺乏一种有效的工具，将上述药物颗粒方便地输送到到人体的呼吸系统中去，本吸入式给药系统包含一种高效率的干粉吸入器，可以利用患者自主吸气所提供的能量将团聚的药粉微颗粒打散，并有效控制药物颗粒的气动力尺寸，进而将药粉微颗粒输送并有效沉积到呼吸系统特定部位。另外，到目前为止，所有已问世的吸入器都是采用两个或者两个以上的部件，其中至少包含一个活动部件，还没有无活动部件的吸入器相关专利的申请。本给药系统所包含的药物输送装置为一种制造成本低廉、结构简单、易于使用和维护的无活动部件的医用干粉吸入器。

发明内容

本专利吸入式给药系统包括药物载体颗粒、药物有效成份和药物输送装置。

一、关于药物载体颗粒

(一)可以制造药物载体颗粒的材料

本专利药物载体颗粒可以使用多种人工合成的或者是天然的聚合体材料制造。

用于制造药物载体颗粒的代表性人工合成聚合体材料包括：二酮哌嗪、聚乳酸、聚酯、各种聚亚烷基物质、各种合成纤维素等，以及上述物质的衍生物。这里所指的衍生物包括烷基、芳香烃基、烯属烃基、炔属烃基、氧化物、盐化合物、羟基化合物等各类衍生物。

用于制造药物载体颗粒的代表性天然聚合体材料包括：亲水性或疏水性蛋白质、多糖、各种纤维素、胶原以及上述各类聚合体的衍生物。

药物载体颗粒材料的一个较佳实施例是使用在pH值6.4以上溶解而在pH值6.4或以下稳定的二酮哌嗪类物质。本专利所指的“二酮哌嗪”泛指所有二酮哌嗪及其各种衍生物和盐取代物。二酮哌嗪系列物分子的支链结构可以是对称的，也可以是非对称的。对称的和非对称的二酮哌嗪分子的支链可以包含酸性或者碱性的基团。用来生成二酮哌嗪的方法可以是喷雾干燥、冷冻干燥、沉淀后干燥、相分离、溶液挥发、机械破碎等等。可以通过调整反应物的浓度、反应条件和工艺参数等来控制生成的微颗粒的尺寸。

二酮哌嗪类物质包括二酮哌嗪及其衍生物。二酮哌嗪类物质的分子通式为：

其中支链R1和R2可以是各种含有碳和氢以及其他元素的烷基、烃基等有机结构及其各种衍生物结构。