[发明专利]用于将物质给药的植入物以及制备植入物的方法

说明书

本发明涉及用于将物质给药的植入物。一个本发明的实施方案尤其是但不限于将微量营养素、微量元素或矿物质给药的植入物。

药物最经常是通过摄入片剂、胶囊或气雾剂口服给药，或通过皮下、肌内或静脉内注射给药，或者是通过植入给药。在市场上，口服固体剂型占40-50％，非胃肠道给药产品占33％，其它更“新”的剂型(NDF′s)仅占很少的百分比。然而，能提高药物治疗比率和防止患者不配合的NDF′s有巨大潜力。患者不配合仍然是主要问题，尽管有95％患者意识到其后果。常见的例子是不完全的抗生素治疗过程、抗抑制药使用的时间太短、和忘记服用避孕药丸。

已有皮下植入并且在一定时期内以控制方式递送药物的已知植入物。这些植入物一般是基于聚合材料系统。有两种基本类型的控制药物递送的植入物：“贮库”和“单片”结构。“贮库”装置具有控制层，它们被身体侵蚀或吸收以释放在这些控制层下方的贮存药物。由于具有连续交替的控制层和药物层，所以药物可在一定时期内释放。“单片”装置具有整体分布的药物，因此释放动力学是通过缓慢侵蚀和扩散过程控制的。

问题包括所谓的“爆发效果”，其中暴露于体内后不久即有不需要的大部分药物从聚合胶囊内表面释放出来。另一问题是持续需要能在数月或数年(对于某些应用)持续释放药物的高纯度、昂贵主体。

其它已知植入物包括惰性陶瓷植入物，药物位于其孔中，药物必须通过微孔的弯曲路径离开该陶瓷植入物，这就延迟了药物的释放并且使药物释放被控制。

本发明涉及缓释组织相容性植入物，所述植入物特别适于将低负荷量的治疗物质递送到特定位点和/或在长时间内递送药物(“长时间”可能是数月或数年)。虽然是递送到植入物位点，但是有益性物质可通过全身吸收，并且可在另一位点起作用。在过去，对于使用植入材料(聚合物或陶瓷)的大多数药物递送系统，主要限制因素是可达到的“负荷量”。随着新的、更有效的基因工程药物(肽、蛋白、DNA片段)的来临，微型化的递送系统变得越来越有吸引力，但是条件是设计能保证患者安全。体内给药的安全问题的一个实例是不能将电“闸”连接到大量组件的液体贮库上。通过使用药物递送布置或包含在可再吸收的主体材料内的药物，可解决这类问题。

本发明还涉及浸渍多孔的半导体材料，包括多孔硅。使用包含已经用一种或多种有益性物质浸渍的多孔半导体材料的植入物是有利的。所述物质的浓度尽可能高、并且距多孔半导体材料的表面尽可能深是有利的。现有技术浸渍方法的问题，例如在R.Herino的“浸渍多孔硅”(多孔硅的EMIS回顾资料(1997)p66)或D Andsager，J Hilliard，J MHetrick，L H Abu Hassan，M Pilsch和M H Nayfeh在J.Appl.Phys.(1993)，74，4783中发表的“通过沉积金属吸附物使多孔硅光致发光熄灭”中公开的问题是，浸渍的深度很浅，在300nm时通常仅为几个原子百分率或更低。

依据第一个方面，本发明包括含有对植入者给药的物质的硅植入物。

所述植入物优选包含多孔硅。多孔硅可具有至少为2％、3％、4％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或更高的孔隙率(孔隙率是指空隙占体积的百分比)。多孔硅可具有介于上述任意两个数值之间的孔隙率。

植入物可具有硅涂层、硅区域、或硅层，或者植入物可以是基本上贯穿于其横截面的硅。植入物可以具有在硅之上的材料层，例如羟磷灰石涂层。该材料覆盖层对植入物的植入可具有生理作用。

硅可以是多晶硅。

所述物质可基本上均匀地分布在固相硅材料内。对于多孔硅，所述物质可分布在孔网和/或硅骨架内。可以想象，将物质分布在骨架材料内可更好地控制物质的释放速度，因为药物释放速度将与硅材料的侵蚀速度直接相关。因为物质是在孔中，所以其释放速度也取决于其能多快地从孔中脱逸(在骨架侵蚀之前)。这可能是或可能不是理想的或可接受的。对于多晶硅，物质可分布在晶粒和/或晶粒间界内。

人们已经知道，硅、尤其是多孔硅具有能使其用作药物或微量营养素递送载体的非常良好的性质。已经获得了支持多孔硅在植入物中用作物质递送载体的适用性的实验证据。本发明者的研究已经表明，多孔硅是“可再吸收的”或“生物可侵蚀的”，并且以足够慢的速度被哺乳动物体再吸收或侵蚀，使得多孔硅植入物能够长期递送药物/物质。