[发明专利]提高有机体内生物活性物质和化合物释放的装置

说明书

目前在开发治疗中枢神经系统(CNS)疾病的药物中所面临的最常见问题是：如何在不降低新药活性和损失其完整性前提下将这些新药释放到大脑中去，同时还能够最大限度地减小新药的全身性副作用。换言之，就是使新药能够越过或透过血脑屏障(BBB)。

国家精神卫生研究所(NIMH)的一项研究表明：在美国境内，有超过三分之一的人在其一生中的某一阶段会患有CNS功能紊乱症。在国内有近两百万的人群患有中风症，而中风是美国第三大致死亡病因[17，18]。

当Galvani在1791年发现了神经兴奋的电学性质后，人们就致力于使电学方法作为一种药物释放模型。Galvani公开了以伏打级(电压)为主要刺激源，用来发现稳流电源、电堆电源和电池电源，并且这些直流(DC)电对动物组织作用的新的研究也拓展了整个电生理学科的科学基础。药物可以透过皮肤进入人体是早已熟知的事实。皮肤对亲脂性(脂溶性)物质具有选择渗透性，但对亲水性物质(水溶性物质)却起着屏障的作用。在1747年，Veratti提出过利用直流电使亲水性药物透过皮肤进入皮下组织[5]。这种方式就演变成现今的离子电渗疗法(表示离子转运)

在表1中列出了数种在某些病症条件中可以通过离子电渗疗法透过皮肤的药物。

 药物                               病症1    乙酸                             骨化肌炎2    阿斯匹林                       类风湿样疾病3    地塞米松和利多卡因    腱炎，粘液囊炎，类风湿性关节炎4    双氯芬酸钠            肩胛骨-肱骨关节周炎，肘上踝炎5    碘                   纤维化，粘连，瘢痕组织，扳机状指6     利多卡因           局部麻醉7     锂                Couty关节炎8     吗啡              术后镇痛9     匹鲁卡因     泌汗试验(膀胱纤维化)10    吡咯芬          类风湿样疾病11    柠檬酸钾        类风湿性关节炎12    碘化钾            瘢痕组织13    银               慢性骨髓炎14    水杨酸盐      足底疣，瘢痕组织15    氟化钠           牙齿高敏反应

表1：在有关症状中通过离子电渗疗法给予的药物

这仅仅是可通过离子电渗疗法通透的药物或生物活性物质中的一小部分。皮肤是一种参与机体与环境作用及适应外界环境的多组成、多功能器官。它由真皮和表皮构成。真皮厚度由头皮的1mm至背部的4mm之间变化。血管、淋巴管、神经末梢、发囊、皮脂腺、和汗腺都位于真皮中。表皮厚度是在0．075-0．15mm范围内，但是在掌心和足底部位的表皮厚度会最多达到0．6mm。许多亲脂性药物可以很容易地透过人体皮肤，例如治疗运动性疾病的东莨菪碱、治疗高血压的可乐定、和用于心绞痛的硝酸甘油。对于这些药物，载药库和机体之间的药物浓度梯度要足够高，以使药物以治疗剂量的速率透过皮肤并释放到机体内。然而，亲水性药物却不是这种(释放)方式[20]。

由于亲水性药物不能以局部施用方式达到治疗剂量的药物的释放，所以采用常规给药方式是可取的，例如口服或非肠道全身性给药。但是，这些给药方式存在着一些缺陷。

首先，全身性给药将会受到肝脏内的酶作用，从而使很多药物灭活。另外，由于与食物的相互作用、胃肠道内的失活、疾病状况和共存药物等因素的影响，口服给药可产生吸收不完全性和不稳定性。还有，口服给药会增加全身循环中药物浓度的波动。因此会出现中毒现象，或者低于治疗水平血药浓度的现象。

这些问题已经成为并且仍然是许多科研中所要面临的难题，在许多情况中这些问题仅仅是被部分地解决了，研究中采用了包括口服前体药物和控释制剂在内的多种解决方法。然而，利用离子电渗疗法也可以解决同样的问题。利用电流作为外部动力时，亲水性药物会很容易地透过皮肤表皮层。

许多种类的药物可选择作为离子电渗疗法的作用物。最适合于离子电渗疗法的是那些分子量相对较低的药物，文献还证明：利用这项技术还能够成功地将一些较大的肽和激素释放到体内[5，3，6]。

离子电渗疗法选用直流电流和蓄电电流作为电流源。直流电可使每单位的应用电流产生最大的转运离子，这是由于在其过程中电流是不间断的[7]。

根据欧姆定律：

        V=IR